Question

2．如图所示，一列沿x轴正向传播的简谐横波波速v=0.6m/s，图示时刻x=0.24的质点开始振动，质点p的横坐标x_p=0.96m，求：
（1）质点p开始振动时的运动方向．
（2）经过多长时间后，点p第一次到达波谷？

Answer 1

分析 （1）波在传播过程中，各个质点的起振方向相同．由波的传播方向，判断出图中x=0.24m处质点此时的振动方向，即可知道质点P刚开始振动时的振动方向．
（2）由图读出波长，求出周期，根据距离求出波传到P点的时间．波传到P点时向下振动，分析P点第二次达到波谷的时间，再求解总时间．

解答 解：（1）简谐横波向右传播，根据波形的平移法判断得知，图中x=0.24m处质点此时的振动方向向下，则介质中所有质点开始振动的方向均向下，故质点P刚开始振动时的振动方向向下．
（2）由图象可知，波长为 λ=0.24m，则周期为 T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{0.24}{0.6}$=0.4s
波从该时刻传播到P经历的时间 t₁=$\frac{x}{v}$=$\frac{0.96-0.24}{0.6}$s=1.2s
P开始向下振动，P质点第一次到达波谷又经过的时间为 t₂=$\frac{1}{4}$T=0.1s
故总时间为 t=t₁+t₂=1.3s
答：
（1）P质点刚开始振动时振动方向向下．
（2）经过1.3s时间，P质点第一次到达波谷．

点评 本题要把握住质点的振动过程与波动形成过程之间的联系，分段求P点第一次达到波谷的时间，也可以根据波形平移法求时间．