题目内容
【题目】一列简谐横波在介质中沿x轴负方向传播,t=0时刻的波形如图所示,质点P此时刻的位移为8cm,质点Q位于x=4m处。从t=0时刻开始计时,当t=9s时质点Q刚好第3次到达波谷,求:
(i)波速和质点Q在9s内的路程和位移;
(ii)质点P的位移随时间变化的表达式。(已知sin530=0.8)
【答案】(1)2m/s;90cm;-10cm(2)
【解析】(1)设简谐横波的波速为v,波长为λ,周期为T,有图象知,λ=8m.由题意得
t=2T+T
联立两式,代入数据得T=4s,v=2m/s
9s内质点的位移为-10cm;路程为2.25×4A=9A=90cm;
(2)质点P的振幅为A=10cm,圆频率
质点P初始时刻在平衡位置以上8cm的位置向上振动,由数学知识可知,则质点P做简谐运动的表达式为y=10sin(0.5πt+530)cm.
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