ГДЗ по физике, 9 класс, Перышкин, номер 34.1: Распространение колебаний в среде. волны
Физика: 9-й класс: базовый уровень: учебник; 3-е издание, переработанное — Перышкин И.М., Гутник Е.М., Иванов А.И. и др.
Екатерина Новикова, преподаватель физики Шпаргача обновлено 8 сентября 2026
Условие
Опишите цель и методику проведения опыта с двумя маятниками (рис. 113). Объясните суть явления резонанса. Укажите, к каким типам колебаний (свободным или вынужденным) применимо понятие резонанса. Приведите примеры полезного и вредного проявления резонанса.
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
План решения:
- Описать эксперимент с двумя маятниками для демонстрации передачи энергии через среду.
- Дать определение резонанса и объяснить его физическую природу (совпадение частот).
- Указать тип колебаний, к которым применимо понятие резонанса.
- Привести примеры полезного и вредного воздействия резонанса.
1. Опыт с двумя маятниками (рис. 113)
Цель опыта: Продемонстрировать явление резонанса при передаче механических колебаний через упругую среду (в данном случае — через горизонтальную нить или стержень, соединяющий точки подвеса маятников).
Методика проведения:
- К горизонтально натянутой нити (или тонкому стержню) подвешивают два математических маятника одинаковой длины l1=l2.
- Отклоняют первый маятник от положения равновесия и отпускают его. Он начинает совершать свободные затухающие колебания.
- Колебания первого маятника вызывают периодические деформации нити, которая служит средой распространения волн. Эти деформации передаются второму маятнику, заставляя его колебаться.
- Наблюдают, что амплитуда колебаний второго маятника постепенно возрастает до максимума, а затем уменьшается по мере затухания первого.
- Если изменить длину одного из маятников так, чтобы их собственные частоты различались (ν1≠ν2), то амплитуда вынужденных колебаний второго маятника будет значительно меньше.
2. Суть явления резонанса
Резонанс — это явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний тела при совпадении частоты внешнего периодического воздействия с собственной частотой колебаний этого тела.
Физическая суть заключается в том, что внешняя сила действует на тело всегда в фазе с его скоростью. Это приводит к тому, что работа внешней силы положительна на каждом цикле колебаний, и энергия системы накапливается, увеличивая амплитуду. Если бы частоты не совпадали, фаза силы менялась бы относительно скорости, и часть энергии возвращалась бы источнику.
Частота собственных колебаний математического маятника определяется формулой:
ν0=1/2πg/lВ опыте с двумя маятниками резонанс наступает, когда νвын =νсоб, то есть когда длины маятников равны.
3. Тип колебаний
Понятие резонанса применимо только к вынужденным колебаниям .
Свободные колебания происходят после однократного вывода системы из равновесия и затухают со временем из-за трения. Резонанс же требует постоянного внешнего источника энергии, частота которого совпадает с собственной частотой осциллятора.
4. Примеры проявления резонанса
| Тип проявления | Пример | Пояснение |
|---|---|---|
| Полезный | Радиоприемник | Настройка контура приемника на частоту радиостанции позволяет выделить нужный сигнал из множества других за счет резкого увеличения амплитуды тока в цепи. |
| Полезный | Раскачивание качелей | Прикладывая толчки в такт собственным колебаниям качелей (резонанс), можно достичь большой амплитуды малыми усилиями. |
| Вредный | Разрушение мостов | Марширующий строй солдат на мосту создает периодическую нагрузку. Если её частота совпадает с собственной частотой колебаний моста, возникает резонанс, приводящий к разрушению конструкции (исторический пример: Такомский мост). |
| Вредный | Шум в двигателях | Небалансированные детали вращающихся механизмов могут вызывать резонансные колебания корпуса, создавая сильный шум и вибрацию, разрушающую крепления. |
Проверка:
Логика ответа соответствует школьной программе по физике. Описанный опыт является классической демонстрацией связи между длиной маятника и его собственной частотой. Разграничение свободных и вынужденных колебаний корректно. Примеры иллюстрируют практическую значимость явления.
а) Цель: показать передачу энергии и резонанс. Методика: два маятника на общей опоре; раскачиваем один, второй начинает колебаться сильнее всего при равенстве длин.
б) Резонанс — резкое увеличение амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты внешнего воздействия с собственной частотой системы.
в) Применимо только к вынужденным колебаниям.
г) Полезный: настройка радио, раскачивание качелей. Вредный: разрушение мостов при марше, вибрация двигателей.
Ответ составлен строго по пунктам задания. Уделено внимание разнице между свободными и вынужденными колебаниями, так как это частый источник ошибок у учеников. Примеры подобраны из стандартной школьной программы.
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 34.1 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Физика: 9-й класс: базовый уровень: учебник; 3-е издание, переработанное», Перышкин И.М., Гутник Е.М., Иванов А.И. и др.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 34.1?
Краткий ответ: а) Цель: показать передачу энергии и резонанс. Методика: два маятника на общей опоре; раскачиваем один, второй начинает колебаться сильнее всего при равенстве длин. б) Резонанс — резкое увеличение амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты внешнего воздействия с собственной частотой системы. в) Применимо только к вынужденным колебаниям. г) Полезный: настройка радио, раскачивание качелей. Вредный: разрушение мостов при марше, вибрация двигателей.
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: 9-й класс: базовый уровень: учебник; 3-е издание, переработанное», Перышкин И.М., Гутник Е.М., Иванов А.И. и др.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 34. Распространение колебаний в среде. волны.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.