Question

19．一列横波的波源在如图中的坐标原点O处，经过0.4s，振动从O点向右传播20cm，P点离O点的距离是80cm．求：
（1）P点起振时的速度方向如何？
（2）该波从原点向右传播时开始计时，经多长时间质点P第一次到达波峰？（保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）波传播的过程中，介质中各个质点的起振方向相同．振动从O点向右传播，x=20cm处质点的振动方向沿y轴负方向，即可知道P点起振时的速度方向沿y轴负方向．
（2）当图示x=5cm处的波峰传到P点时，质点P第一次到达波峰．由题经过0.4s，振动从O点向右传播20cm，求出波速，再求出质点P第一次到达波峰所经过的时间．

解答 解：（1）振动从O点向右传播，根据“上下坡法”可知，x=20cm处质点的起振方向沿y轴负方向，则P点起振时的速度方向沿y轴负方向．
    （2）经过0.4s，振动从O点向右传播20cm，可得波速 v=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.2}{0.4}$=0.5m/s．x=5cm处的振动状态传到P点时波传播的距离 x=75cm=0.75m，则质点P第一次到达波峰所经过的时间为 t=$\frac{x}{v}$+0.4s=$\frac{0.75}{0.5}$s+0.4s=1.9s．
答：
（1）P点起振时的速度方向沿y轴负方向．
（2）该波从原点向右传播时开始计时，经1.9s时间质点P第一次到达波峰．

点评 本题解题时，要抓住波的基本特点：介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同，知道波在同一均匀介质中是匀速传播的．运用波形平移法研究第2问，也可以分过程求时间．