Упражнение 32 ГДЗ Перышкин Гутник 9 класс (2026) (Физика)
Другие издания:2024,2019
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Перышкин, Гутник 9 класс, Просвещение:
1. Маятник 3 (рис. 114) совершает свободные колебания, а) Какие колебания — свободные или вынужденные — будут совершать при этом маятники 1, 2 и 4?
б) Каковы собственные частоты маятников 1, 2 и 4 по сравнению с частотой колебаний маятника 3?
в) Какой из маятников 1, 2 и 4 колеблется в резонанс с маятником 3? По каким признакам вы это определили?
а) Свободные колебания маятника 3 вызывают колебания шнура, в результате чего на маятники 1, 2 и 4 действует вынуждающая сила, периодически меняющаяся по модулю и направлению с такой же частотой, с какой колеблется маятник 3, значит эти маятники совершают вынужденные колебания;
б) Собственная частота колебаний маятника обратно пропорциональна длине его подвеса, так как частота изменяющейся силы равна частоте собственных колебаний маятника 3, то собственная частота:
- Маятника 2,будет больше частоты колебаний маятника 3;
- Маятника 1,будет равна частоте колебаний маятника 3;
- Маятника 4,будет меньше частоты колебаний маятника 3;
в) Для наступления резонанса частота собственных колебаний систем должны совпадать, для нитяного маятника собственная частота зависит от длины нити, значит, в резонанс с маятником 3 колеблется только маятник 1, так как их длины их нитей равны;
2. Вода, которую мальчик несёт в ведре, начинает сильно расплёскиваться. Мальчик меняет темп ходьбы (или просто "сбивает ногу"), и расплёскивание прекращается. Почему так происходит?
1) Человек при ходьбе движется неравномерно, модуль его ускорения периодически возрастает и убывает пропорционально частоте шагов;
2) Возникает периодически изменяющаяся вынуждающая сила, которая и раскачивает ведро;
3) Если частота шагов совпадет с собственной частотой колебаний ведра, то возникнет явления резонанса, вследствие чего амплитуда колебаний возрастет, и вода начнет расплескиваться;
4) Сбив ногу, мальчик изменил частоту шагов, а значит и ча-стоту вынуждающей силы, из-за чего резонанс прекратился;
3. Собственная частота качелей равна 0,5 Гц. Через какие промежутки времени нужно подталкивать их в одну сторону, чтобы раскачать как можно сильнее, действуя относительно небольшой силой?
1) Чтобы увеличить амплитуду вынужденных колебаний, действуя относительно небольшой силой, требуется вызвать явление резонанса, для чего необходимо, чтобы частота вынуждающей силы совпала с собственной частотой колебаний системы:
v=v_к=0,5 Гц;
2) Период вынуждающей силы:
T=1/v=1/0,5=2/1=2 с;
Ответ: T=2 с.
