Номер 4, страница 124 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические колебания и волны. Параграф 26. Вынужденные колебания. Резонанс. Задание 26 - номер 4, страница 124.

Условие.

4. При некоторой скорости вращения колеса швейной машины стол, на котором она стоит, иногда сильно раскачивается. Почему?

Решение.

Решение

Описанное явление — это механический резонанс. У любой упругой системы, какой является стол, существует одна или несколько собственных (резонансных) частот колебаний. Обозначим эту частоту как $f_{0}$. Это частота, с которой стол будет колебаться, если его, например, толкнуть и оставить в покое.

Работающая швейная машина, в частности её вращающееся колесо и движущиеся детали, создает периодическую (колебательную) силу, которая передается столу. Эта сила заставляет стол совершать вынужденные колебания. Частота этой вынуждающей силы, обозначим её $\text{f}$, напрямую зависит от скорости вращения колеса машины.

Когда скорость вращения колеса такова, что частота вынуждающей силы $\text{f}$ совпадает или становится очень близкой к собственной частоте колебаний стола $f_{0}$, наступает явление резонанса. При резонансе ($f \approx f_{0}$) происходит максимальная передача энергии от источника колебаний (швейной машины) к колебательной системе (столу). В результате амплитуда колебаний стола резко возрастает, что и проявляется как сильное раскачивание. При других скоростях вращения, когда $\text{f}$ значительно отличается от $f_{0}$, амплитуда колебаний стола остается небольшой.

Ответ: Стол сильно раскачивается из-за явления механического резонанса. Это происходит при такой скорости вращения колеса швейной машины, когда частота создаваемых ею вибраций совпадает с собственной частотой колебаний стола.