問題詳情:
一簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0時刻的波形如圖所示.已知介質中質點P的振動週期爲2s,此時P質點所在位置的縱座標爲2cm,橫座標爲0.5m.試求從圖示時刻開始在哪些時刻質點P會出現在波峯?
【回答】
波長、頻率和波速的關係;橫波的圖象.
【分析】由圖讀出波長和振幅,由波速公式v=求出波速.題中此時刻質點P向下振動,寫出P點的振動方向,即可進一步分析P點到達波峯的時刻,得到時刻的通項.
【解答】解:P質點振動方程爲y=Asin(ωt+φ)
由題意知此時刻P向下振動,t=0時,φ=﹣
所以P向下振動到平衡位置(令上述振動方程中y=0)所用時爲
第一次到達波峯需時爲
考慮到週期*,圖示位置開始在t=kT+(式中k∈N)時刻,質點P會出現在波峯位置.
答:從圖示時刻開始在(式中k∈N)時刻質點P會出現在波峯.
【點評】本題書寫振動方程是關鍵,也可以運用波形平移法分析即可進一步分析P點第一次到達波峯的時刻,結合波的週期*,得到時刻的通項.
知識點:專題十 機械振動 機械波
題型:計算題