Решебник по физике 9 класс Перышкин §31

1. Цель опыта: Демонстрация явления резонанса. Ход опыта: 1) колебания маятника 1, через нить передаются маятнику 2, длина нити которого неизменна, вызывая его колебания; 2) при уменьшении длины нити маятника 1 частота его колебаний начнет приближаться к собственной частоте маятника 2; 3) при этом амплитуда вынужденных колебаний маятника 2 будет возрастать; 4) в момент, когда частота вынуждающей силы маятника 1 совпадет с частотой собственных колебаний маятника 2 (одинаковая длина нитей маятников) маятники будут колебаться в одинаковых фазах; 5) при дальнейшем уменьшении длины нити маятника 1 частота колебаний маятника 2 будет уменьшаться.

2. Явление резонанса заключается в том, что при совпадении частоты вынуждающей силы с собственной частотой системы амплитуда вынужденных колебаний достигает своего максимального значения.

3. Понятие резонанса применимо к вынужденным колебаниям.

4. Вредное проявление резонанса можно увидеть на примере разрушения мостов, высотных сооружений, затопления пароходов на волнах. Положительное явление резонанса проявляется например при настройке музыкальных инструментов с помощью камертона, в радиоэлектронике.

1. а) Свободные колебания маятника 3 вызывают колебания шнура, в результате чего на маятники 1, 2 и 4 будет действовать вынуждающая сила, значит они будут совершать вынужденные колебания. б) Собственная частота маятника 1 будет равна собственной частоте маятника 3, так как они имеют одинаковую длину. Собственная частота маятника 2 будет больше собственной частоты маятника 3, так как длина маятника 2 меньше, чем длина маятника 3. Собственная частота маятника 4 будет меньше собственной частоты маятника 3, так как длина маятника 3 больше, чем длина маятника 3.

2. Когда частота колебаний мальчика при ходьбе совпадает с собственной частотой колебаний ведра, то в результате резонанса амплитуда колебаний воды в ведре увеличивается и она начинает расплескиваться. Когда мальчик меняет темп ходьбы, то частота колебаний мальчика перестаёт совпадать с собственной частотой колебаний ведра, резонанс прекращается, амплитуда колебаний ведра уменьшается, расплёскивание воды прекращается.