Question

15．在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=10m/s，已知在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5m处．求：
（1）这列波的波长振幅、频率分别为多少．
（2）波源起振方向沿方向．
（3）画出质点a的振动图象（至少画出一个周期）

Answer 1

分析 （1）通过简谐波的图象可以判断出波长，振幅；由由v=λf可知波的频率；
（2）简谐波传播过程中，介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同；
（3）根据“上下坡法”可判断出此时质点a正向上振动，再画出振动图象．

解答 解：A、由简谐波图象可知，波长为 λ=4m，振幅为 A=10cm；
由v=λf可知，f=$\frac{v}{λ}$=$\frac{10}{4}$Hz=2.5Hz；
（2）简谐横波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”可知波最前列质点的振动方向沿y轴正方向，所以波源起振方向沿y轴正方向；
（3）该波的周期为 T=$\frac{1}{f}$=0.4s
由“上下坡法”可知此时质点a正向上振动，质点a的振动图象如下图所示．

答：（1）这列波的波长振幅、频率分别为10cm和2.5Hz．
（2）波源起振方向沿y轴正方向．
（3）如图所示．

点评 本题要抓住简谐波一个基本特点：介质中各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，运用“上下坡法”判断质点的振动方向．