Вибратор Герца (диполь Герца, антенна Герца) — простейшая система для получения электромагнитных колебаний, электрический диполь, дипольный момент которого быстро изменяется во времени. Представляет собой развёрнутый колебательный контур с минимальной ёмкостью и индуктивностью. Первые опыты с такой антенной были осуществлены Герцем в 1886—1888 годах.
Объяснение:
Вибратор Герца — это открытый колебательный контур, который состоит из двух разделенных небольшим промежутком стержней. Стержни подключаются к источнику высокого напряжения, который создает искру в промежутке между ними.
В вибраторе Герца возбуждаются колебания быстропеременного тока, благодаря которым он излучает электромагнитные волны.Концы половин стержня в месте разреза оканчивались небольшими полированными шариками, образуя искровой промежуток в несколько миллиметров. Цилиндры или листы присоединялись к источнику высокого напряжения, который заряжал листы положительными и отрицательными зарядами. Электрическая искра, возникающая в промежутке вибратора, уменьшает сопротивление. Пока искра существует, в вибраторе возникают затухающие колебания с высокой частотой. Излучение электромагнитных волн происходит из-за того, что вибратор не что иное, как открытый колебательный контур.
Вибратор Герца был назван именем своего создателя во время самых решающих опытов, когда он устанавливал поляризацию волн. Для этого необходимо было получить более короткие волны, чем предыдущие — 4,5 м. Для этого Герц использовал медные стержни длиной 9 см и диаметром 3 см. Медные шары на концах стержней были диаметром 4 см. В результате этого опыта Герц получил волны длиной 60 см, частотой 500 МГц.
Чтобы обнаружить электромагнитные волны, Герц, по примеру приемного вибратора, создал излучающий вибратор, или резонатор. По сути, он представлял собой то же самое устройство, что приемный, но функции его отличались. В приемном вибраторе колебания тока возбуждаются под действием переменного электрического поля. При совпадении частоты вибратора с частотой электромагнитной волны в нем возрастает амплитуда колебаний. Герц регистрировал их, наблюдая в промежутке между проводниками приемного вибратора искорки.
Вибратор, по замыслу Герца, увеличил частоту колебаний волн в сотни раз, что наблюдать быстрые электромагнитные колебания в лабораторных условиях. Он доказал, что, как и световые волны, электромагнитные могут преломляться, отражаться, интерферировать и поляризовываться. Герц измерил длину волн и рассчитал их скорость распространения
сек 
с .
Объяснение:
м – радиус окружности сечения ареометра.
– площадь сечения ареометра.
кг – масса ареометра.
кг/м³ – плотность жидкости.
Ось 
– направлена вертикально вниз.
Выберем ноль для вертикальной Оси , напротив положения нижней точки ареометра, когда тот находится в состоянии равновесия.
Колебания потенциальной энергии жидкости мы будем учитывать (в Энергетическом Решении), т.е. изменение общего объёма "жидкость и погружённая часть ареометра". Однако, моменты увеличения и уменьшения указанного объёма мы будем считать происходящими на фоне пренебрежимо малых изменений высоты жидкости, считая площадь поверхности жидкости достаточно большой. Короче говоря, колебаниями уровня жидкости мы пренебрегаем, поскольку нам не сообщается не только площадь сечения сосуда, а, да и вообще ничего о его форме, которая может иметь даже переменную по высоте площадь сечения. Так что приходится просто считать, что сечение сосуда, в основном, многократно больше по площади, чем сечение ареометра, а стало быть, его погружение в сосуд не влияет на уровень жидкости в сосуде так, чтобы нам приходилось бы вследствие этого значительно пересчитывать координату ареометра.
ДИНАМИЧЕКОЕ РЕШЕНИЕ:
По закону Архимеда:
, где 
– высота погружённой части ареометра в любой момент,
, где 
– высота погружённой части ареометра в состоянии равновесия.
Вообще: 
;
В состоянии равновесия:
(*) 
;
В любой момент:
;
;
Разделим на массу:
;
(**) 
;
Получаем классическое дифференциальное уравнение с гармоническим решением:
, где 
;
;
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ:
Нужно учесть энергию подъёма жидкости.
Когда ареометр погружается из состояния равновесия на глубину 
, он вымещает из-под себя дополнительный объём жидкости 
, который перемещается от своего центра масс, находившегося на координате 
до новой координаты 
, "размазываясь" по поверхности жидкости. Увеличение потенциальной энергии жидкости при этом составляет:
;
Уменьшение потенциальной энергии самого ареометра при этом составляет:
;
Общее увеличение потенциальной энергии системы "жидкость и ареометр":
;
Заметив, что 
, как это следует из уравнения равновесия (*), имеем общее увеличение потенциальной энергии системы "жидкость и ареометр" в упрощённом виде:
, при этом в процессе малых колебаний, ареометр имеет и какую-то кинетическую энергию 
, в сумме с которой мы будем иметь полную сохраняющуюся механическую энергию:
, продифференцируем:
, поделим на скорость:
,
, и вот мы опять пришли к уравнению (**), решение которого уже произведено.
ОКОНЧАТЕЛЬНО:
сек 
сек 
сек 
сек 
сек с .
