Выберите и пометьте вынужденное колебание из предложенных вариантов: 1) Колебания струны гитары, вызванные последним

Выбор и обоснование вынужденного колебания:

Выбранным вариантом вынужденного колебания является колебания поршня в цилиндре автомобильного двигателя. Мы можем обосновать это следующим образом:

Колебания струны гитары, вызванные последним аккордом, представляют собой свободные колебания, так как струна колеблется сама по себе без внешних воздействий. Она получает начальный импульс от аккорда и свободно продолжает свои колебания.

Колебания маятника часов, приводимые в действие постоянным воздействием тяжести заводной гири, также являются свободными колебаниями. Гиря действует как источник энергии для маятника, который затем свободно колеблется под действием силы тяжести.

Колебания реального математического маятника, совершающего колебания под воздействием силы упругости и гравитационной силы, также являются свободными колебаниями, так как маятник получает начальный импульс и колеблется самостоятельно.

Однако, колебания поршня в цилиндре автомобильного двигателя являются вынужденными колебаниями. Их вызывает внешняя сила в виде работы горящего топлива, которая приложена к поршню и заставляет его совершать колебательное движение. Поэтому, выбранный вариант является примером вынужденных колебаний.

Пример использования: Опишите процесс вынужденных колебаний, используя колебания поршня в цилиндре автомобильного двигателя.

Совет: Для лучшего понимания вынужденных колебаний, рекомендуется изучить понятия свободных колебаний и вынужденных колебаний, а также принципы энергии и силы, действующие на колебательные системы.

Упражнение: Почему колебания реального математического маятника считаются свободными колебаниями?

Суть вопроса: Вынужденные колебания

Описание: Вынужденные колебания - это колебания, которые возникают под воздействием внешней силы или вынуждающей силы. Вынуждающая сила действует периодически и передает энергию колебательной системе.

Из предложенных вариантов только первый и третий варианты, т.е. колебания струны гитары, вызванные аккордом, и колебания маятника часов, приводимые в действие постоянным воздействием тяжести заводной гири, являются вынужденными колебаниями.

1) Колебания струны гитары возникают в результате возмущений, вызванных последним аккордом. Энергия передается струне и она совершает вынужденные колебания, издавая звук.

3) Колебания маятника часов возникают под действием гравитационной силы, возникающей от заводной гири. Гибкая подвеска маятника обеспечивает его колебания, которые также являются вынужденными.

2) Колебания поршня в цилиндре автомобильного двигателя являются свободными колебаниями, поскольку они происходят без внешней силы.

4) Математический маятник не является реальной физической системой, поэтому колебания такого маятника не могут быть вынужденными.

Совет: Для лучшего понимания вынужденных колебаний, рекомендуется изучить понятия свободных колебаний и резонанса. Свободные колебания возникают в системе без внешнего воздействия, а резонанс - это явление, когда воздействие на колебательную систему осуществляется с собственной частотой системы.

Задача для проверки: Какое из следующих колебаний является вынужденными: колебание подвешенного маятника, колебание накаченной воды в стакане или колебание пилона, ударяемого молотком?