Явление резонанса можно наблюдать на механических колебаниях любой частоты, в частности и на звуковых колебаниях. Проделаем следующий опыт. Поставим рядом два одинаковых камертона А и В, обратив отверстия ящиков, на которых они укреплены, навстречу друг другу. Ударяя резиновым молотком по камертону А, приведём его в колебание, а затем приглушим пальцами. Мы услышим звук, издаваемый вторым камертоном В, который отзывается на колебания камертона А подобно тому, как в опытах с маятниками, маятник С отзывался на колебания маятника А. Изменим период колебания камертона В, надев на ножку его небольшую муфточку. Повторив опыт, обнаружим, что теперь камертон В уже не отзывается на колебания камертона А. Звуковые волны, образованные камертоном А, дойдя до камертона В, возбуждают вынужденные колебания его с частотой, равной частоте колебаний камертона А. Если частота колебаний камертона В такая же, как и камертона А, то имеет место резонанс: камертон В колеблется сильно. Если же частота камертона В иная, то вынужденные колебания его будут настолько слабыми, что звука мы не услышим. Рассмотрим теперь, какую роль играют ящики, на которых устанавливают камертоны. Проделаем ещё один опыт. Опустим в сосуд с водой широкую стеклянную трубку и заставим звучать над её отверстием камертон. Вынимая трубку из воды, мы будем увеличивать столб воздуха в ней. При определённой длине столба воздуха в трубке мы услышим довольно сильный звук. Если продолжать вынимать понемногу трубку из воды, звук будет ослабевать и, наконец, перестанет быть слышимым. Измерения показывают, что наименьшая длина резонирующего столба воздуха всегда равна ? длины волны данного звука. Поэтому камертон устанавливается на резонансный ящик, который построен так, что длина его равна ? длины звуковой волны, возбуждаемой данным камертоном. При этих условиях столб воздуха в ящике колеблется в резонанс с колебаниями камертона, что и создаёт более сильную звуковую волну в окружающем воздухе, чем просто от одного только камертона. Резонансом широко пользуются в музыкальных инструментах для усиления их звука.Немецкий учёный Гельмгольц (1821–1894) построил особые резонаторы, каждый из которых отзывается только на один–единственный тон. Узким отверстием резонатор прикладывается к уху. Через широкое отверстие поступают в резонатор звуковые волны. Внутри резонатор полый. Собственный тон резонатора легко услышать, продувая струю воздуха около его широкого отверстия. В сложном звуке такой резонатор отзывается лишь на тон, совпадающий с его собственным тоном. Имея коллекцию таких резонаторов, можно проанализировать разные сложные звуки, издаваемые различными инструментами: струнными, духовыми, ударными, а также голосом. Удаётся таким выделять также отдельные тоны из различных шумов.? Резонаторы имеются и в нашем голосовом аппарате. Источники звука в голосовом аппарате – голосовые связки. Они приходят в колебание благодаря продуванию воздуха из лёгких и возбуждают звук, основной тон которого зависит от их натяжения. Этот звук богат обертонами. Гортань усиливает те из обертонов, частота колебаний которых близка к её собственной частоте. Дальше звуковые волны попадают в полость рта. Для произношения каждой гласной необходимо особое положение губ, языка и определённая форма резонаторной полости во рту.
В механике и электродинамике изучались системы, начальное состояние которых в некоторый момент времени t=t1 однозначно определяет все последующие состояния при t>t1 , если заданы законы движения и внешние условия. Такие системы называются динамическими, а закономерности их движения – динамическими закономерностями. В этом случае физические характеристики движения однозначно связаны между собой для всех моментов времени посредством дифференциальных уравнений. Динамические закономерности определяют причинно - следственные отношения в классической механике и классической электродинамике. Опыт показывает, что существует системы, поведение которых не описывается динамическими закономерностями. Наблюдаемые состояния таких систем являются случайными событиями, которые при одинаковых условиях могут либо произойти, либо не произойти. В этом случае говорят о статистических закономерностях, основу которых составляет понятие вероятности случайного события. Понятие вероятности связывает потенциальные возможности системы с реализуемыми состояниями этой системы при заданных условиях.
V= 2л= 2*10^-3 м^3
m= 800 кг/м^3 * 2*10^-3 м^3= 1600*10^-3= 1,6 кг