Номер 6, страница 182 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 10. Механические колебания и волны. Параграф 38. Свободные колебания. Период и частота колебаний - номер 6, страница 182.

Условие.

6. Можно ли назвать свободными колебания:

а) поплавка на волнах?

б) струны скрипки, звучащей под смычком?

в) грузовика, едущего по ухабам?

г) иглы швейной машины?

д) ветвей камертона?

е) листьев на деревьях?

Решение.

Свободными колебаниями называют колебания, которые происходят в системе под действием только внутренних сил после того, как она была выведена из положения равновесия. Если же на систему действует внешняя периодическая сила, то такие колебания называют вынужденными. Проанализируем каждый из предложенных случаев.

а) поплавка на волнах? Колебания поплавка вызваны действием внешней силы — волн на поверхности воды. Волны заставляют поплавок двигаться с их частотой. Следовательно, это вынужденные колебания. Ответ: нет, это вынужденные колебания.

б) струны скрипки, звучащей под смычком? Движение смычка по струне является внешней силой, которая непрерывно поддерживает ее колебания. Без воздействия смычка колебания быстро затухнут. Это пример вынужденных колебаний (или автоколебаний, которые являются их разновидностью). Ответ: нет, это вынужденные колебания.

в) грузовика, едущего по ухабам? Колебания грузовика на рессорах происходят из-за воздействия внешней силы — неровностей дороги. Ухабы действуют на колеса с определенной периодичностью, заставляя кузов колебаться. Это вынужденные колебания. Ответ: нет, это вынужденные колебания.

г) иглы швейной машины? Движение иглы обеспечивается мотором, который является внешним источником силы. Мотор заставляет иглу совершать периодические движения с заданной частотой. Это вынужденные колебания. Ответ: нет, это вынужденные колебания.

д) ветвей камертона? После удара по камертону его ветви выводятся из положения равновесия и начинают колебаться под действием внутренних сил упругости. Внешняя сила действует только в начальный момент времени, а сами колебания происходят после ее прекращения. Это классический пример свободных колебаний. Ответ: да, это свободные колебания.

е) листьев на деревьях? Колебания листьев вызываются ветром. Ветер — это внешняя сила, заставляющая листья двигаться. Характер этих колебаний зависит от порывов ветра, а не от внутренних свойств листьев. Это вынужденные колебания. Ответ: нет, это вынужденные колебания.