Номер 2, страница 123 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические колебания и волны. Параграф 26. Вынужденные колебания. Резонанс. Вопросы для самопроверки - номер 2, страница 123.

Условие.

2. Сохраняется ли постоянной амплитуда колебаний маятника при наличии сил трения?

Решение.

Нет, при наличии сил трения амплитуда колебаний маятника не сохраняется постоянной, она со временем уменьшается. Этот процесс называется затуханием колебаний.

В идеальной модели маятника, где отсутствуют любые силы сопротивления (трение в точке подвеса, сопротивление воздуха), полная механическая энергия системы сохраняется. Энергия постоянно переходит из потенциальной (в крайних точках) в кинетическую (в положении равновесия) и обратно. Поскольку полная энергия $\text{E}$ остается постоянной, а она связана с квадратом амплитуды $\text{A}$ (для малых колебаний $E \approx \frac{1}{2} m\omega^2 A^2$), амплитуда также остается неизменной. Такие колебания называются незатухающими.

В реальных условиях всегда присутствуют силы трения (диссипативные силы). Сила трения, например, сопротивление воздуха, всегда направлена против скорости движения маятника. В результате за каждый период колебаний сила трения совершает отрицательную работу, "отбирая" у маятника часть его механической энергии и превращая ее во внутреннюю энергию (теплоту).

Так как полная механическая энергия маятника уменьшается с каждым колебанием, его амплитуда также будет уменьшаться. Колебания становятся затухающими. В конце концов, вся механическая энергия перейдет в теплоту, и маятник остановится в положении равновесия.

Ответ: Нет, при наличии сил трения амплитуда колебаний маятника постоянно уменьшается из-за потерь механической энергии.