题目内容
一列简谐横波沿水平直线方向向右传播.M、N为介质中相距为s的两质点,M在左,N在右,某时刻M、N两质点振动正好经过平衡位置,而且M、N之间只有一个波峰,经过t时间N质点恰好处于波峰位置,求这列波的波速.?
分析:根据某时刻M、N两质点振动正好经过平衡位置及M、N之间只有一个波峰的事实,可以画出M、N间可能的波形如图所示,由图可求出波长λ.再根据t时间内质点N由平衡位置恰好到达波峰位置的事实,又可求出质点振动的周期T.由公式v=
就可以求出这列波的波速v.?
λ |
T |
解答:解:
在A图中,λA=2s.由于此时刻N质点正在经过平衡位置向上运动(用“右右上”判断),且经过t时间到达波峰位置,因此t=
+nTA,所以TA=
?
vA=
=
(n=0,1,2…)?
在B图中,λB=s.由于此时刻N质点正在经过平衡位置向下振动,且经过t时间到达波峰位置.因此t=
TB+nTB,所以TB=
.
vB=
=
(n=0,1,2…)?
在C图中,λC=s,t=
+nTC,Tc=
,所以?
vC=
=
(n=0,1,2…)?
在D图中,
λD=s,t=
TD+nTD,TD=
,所以?
vD=
=
(n=0,1,2…)?
答:波速可能为
(n=0,1,2…)、
(n=0,1,2…)、
(n=0,1,2…)、
(n=0,1,2…).
在A图中,λA=2s.由于此时刻N质点正在经过平衡位置向上运动(用“右右上”判断),且经过t时间到达波峰位置,因此t=
TA |
4 |
4t |
4n+1 |
vA=
λA |
TA |
(4n+1)s |
2t |
在B图中,λB=s.由于此时刻N质点正在经过平衡位置向下振动,且经过t时间到达波峰位置.因此t=
3 |
4 |
4t |
4n+3 |
vB=
λB |
TB |
(4n+3)s |
4t |
在C图中,λC=s,t=
TC |
4 |
4t |
4n+1 |
vC=
λC |
TC |
(4n+1)s |
4t |
在D图中,
3 |
2 |
3 |
4 |
4t |
4n+1 |
vD=
λD |
TD |
(4n+1)s |
6t |
答:波速可能为
(4n+1)s |
2t |
(4n+3)s |
4t |
(4n+1)s |
4t |
(4n+1)s |
6t |
点评:解决本题的关键确定出M、N间只有一个波峰的可能情况,结合波速、波长、周期的关系,运用波的周期性进行求解.
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