Question

【题目】一列简谐横波向x轴正方向传播，波速为4m/s，某时刻刚好传到x=2m处的P点，波形如图所示，从此时刻开始计时，设为t=0时刻，求：

(1)P点开始振动以后，P点振动的振幅和频率分别为多少？

(2)波传到x=8m处的M点所需要的时间，以及此过程中P点通过的路程和位移。

(3)经过多长时间M点第一次到达波谷，并在图中画出此时刻的波形。

Answer 1

【答案】(1)3cm，2Hz；(2)0.36m，0；(3)s

【解析】

(1)由图读出横波的振幅为3cm，波长λ=2m，由波速v=fλ得，P点开始振动的频率为：

振幅为A=3cm；

(2)根据，波传到x=8m处的M点所需的时间：

波的周期：

则

t=1.5s=3T

此过程中P点通过的路程：

S=3×4A=12×3cm=0.36m.

经过3个周期，P点又回到原点，此过程中P点通过的位移为零；

(3)由上可知，波传到M点所需时间为1.5s，由于波沿x轴正方向传播，M点首先向上运动，再经到达波谷；即经过1.5s+ s= s后M点第一次到达波谷。