Рассмотрим вариант решения задания из учебника Перышкин 9 класс, Дрофа: Что можно сказать о полной механической энергии колеблющегося маятника в любой момент времени, если допустить, что потерь энергии нет? Согласно какому закону это можно утверждать? Как меняется с течением времени амплитуда свободных колебаний, происходящих в реальных условиях? B чём причина такого изменения? Где быстрее прекратятся колебания маятника — в воздухе или в воде? Почему? (Начальный запас энергии в обоих случаях одинаков.) Могут ли свободные колебания быть незатухающими? Почему? Что необходимо делать для того, чтобы колебания были незатухающими? Что можно сказать о частоте установившихся вынужденных колебаний и частоте вынуждающей силы? Могут ли тела, не являющиеся колебательными системами, совершать вынужденные колебания? Приведите примеры. До каких пор происходят вынужденные колебания? • Вопрос 1. При отсутствии потерь энергии, по закону сохранения энергии она остается постоянной. • Вопрос 2. В реальных условиях амплитуда колебании будет уменьшаться до полного прекращения колебании. Это происходит в результате потери энергии, которая расходуется на совершение работы по преодолению сопротивления воздуха, сил трения и т.п., и переходит во внутреннюю энергию. • Вопрос 3. Сила сопротивления в воздухе меньше, чем в воде из-за меньшей плотности среды, поэтому колебания в воздухе длительнее колебании в воде. • Вопрос 4. Вследствие того, что при совершении колебании всегда будет происходить потеря энергии, свободные колебания могут быть только затухающими. • Вопрос 5. Частота установившихся вынужденных колебании и частота вынуждающей силы равны. • Вопрос 6. Игла швейной машины, поршни в двигателе, лопасти ветряной мельницы и т.п. совершают вынужденные колебания. • Вопрос 7. Вынужденные колебания являются незатухающими и будут происходить до тех пор, пока действует вынуждающая сила.
