ГДЗ по физике, 10 класс, Касьянов, номер 32.1: Колебательная система под действием внешних сил. Резонанс
Физика; углубленное обучение — Касьянов В.А.
Юлия Громова, преподаватель физики Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
При каком условии колебания будут затухающими? Приведите примеры.
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
Для ответа на вопрос о затухании колебаний необходимо рассмотреть баланс энергий в механической системе. Колебания являются свободными и незатухающими только в идеализированном случае отсутствия сопротивления среды и трения. В реальных условиях всегда действуют диссипативные силы.
Шаг 1. Условие возникновения затухающих колебаний
Колебания называются затухающими , если амплитуда колеблющейся системы уменьшается со временем. Это происходит при наличии сил сопротивления (трения, вязкого трения, сопротивления воздуха), которые совершают отрицательную работу над телом.
С точки зрения закона сохранения энергии, механическая энергия системы E не сохраняется, а постепенно переходит во внутреннюю энергию окружающей среды (нагрев тела и среды). Математически это можно выразить через изменение полной энергии:
ΔE=Aсопр <0где Aсопр — работа сил сопротивления за один период или промежуток времени. Если эта работа отлична от нуля и отрицательна, система теряет энергию, и амплитуда падает.
Шаг 2. Примеры затухающих колебаний
Приведем несколько характерных примеров из повседневной жизни и техники, где наблюдается данное явление:
- Маятник часов или нитяной маятник. При отсутствии подзавода механизм останавливается. Амплитуда качаний уменьшается из-за сопротивления воздуха и трения в точке подвеса.
- Гитарная струна. После того как музыкант дергает струну, звук становится тише, а затем исчезает. Энергия колебаний струны рассеивается через корпус гитары в воздух и превращается в тепло.
- Автомобиль после проезда неровности. Кузов автомобиля совершает вертикальные колебания, которые быстро прекращаются благодаря работе амортизаторов (демпферов). Амортизаторы специально создают сильное сопротивление движению, чтобы погасить колебания.
- Пружина, погруженная в воду или масло. Если груз на пружине опустить в вязкую жидкость, колебания затухнут гораздо быстрее, чем в воздухе, так как сила сопротивления жидкости значительно больше силы сопротивления воздуха.
Шаг 3. Проверка и вывод
Проверим логическую связь: если бы сил сопротивления не было (Fсопр =0), то полная механическая энергия E=Ek+Ep оставалась бы постоянной. Поскольку E∼A2 (энергия пропорциональна квадрату амплитуды), постоянство энергии означало бы постоянство амплитуды. Следовательно, уменьшение амплитуды возможно только при условии Eконечная <Eначальная, что верно только при наличии диссипативных сил.
Вывод: Колебания будут затухающими при наличии внешних сил сопротивления, совершающих отрицательную работу и уводящих энергию из колебательной системы.
Условие: наличие сил сопротивления (трения, вязкости), совершающих отрицательную работу. Примеры
а) Затухание качаний нитяного маятника из-за трения о воздух.
б) Остановка колебаний автомобильного кузова благодаря амортизаторам.
в) Исчезновение звука гитарной струны.
Решение построено на основе базовых понятий термодинамики и механики: закон сохранения энергии с учетом диссипации. Формулы приведены в общем виде, так как конкретные численные данные в задаче отсутствуют. Акцент сделан на физический смысл процесса.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 32.1 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 32.1?
Краткий ответ: Условие: наличие сил сопротивления (трения, вязкости), совершающих отрицательную работу. Примеры: 1) Затухание качаний нитяного маятника из-за трения о воздух. 2) Остановка колебаний автомобильного кузова благодаря амортизаторам. 3) Исчезновение звука гитарной струны.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 32. Колебательная система под действием внешних сил. Резонанс.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.