Question

7．如图所示，波源S从平衡位置开始在竖直方向振动，振幅为A，周期T=0.2s，产生的波向左、右传播，波速v=6m/s，经过t₁=O.25s后，P点开始振动，且振动方向向下，SQ=3.3m．
（1）画出P点开始振动时PQ间的波形图
（2）试分析Q点开始振动的时刻P点的位置及振动方向．

Answer 1

分析 （1）波源P开始振动方向竖直向下，则介质中各起振方向均沿竖直向下方向．由波速公式求出经过t₁=O.25s后，结合振动的特点即可画出波形图．
（2）由波速公式求出波传播到Q使用的时间，根据S、Q间的距离的关系，分析此时刻P质点的振动方向及振动情况．

解答 解：（1）因P点开始向下振动，所以波源起振方向向下，经0.25s振动了1$\frac{1}{4}T$，故
PQ间的波形如图；

（2）波传播到Q点所用时间：${t}_{2}=\frac{SQ}{v}=\frac{3.3}{6}=0.55$s  ①．
即当波传播到Q点时，P点已经振动了△t=0..55-0.25=0.3s=T+$\frac{1}{2}$T   ②
由此可以判断，当Q点刚开始振动时，P点正处在平衡位置且向上运动．    ③
答：（1）画出P点开始振动时PQ间的波形图如图；（2）Q点开始振动的时刻P点正处在平衡位置且向上运动．

点评 本题要抓住质点的起振方向与波源的起振方向相同，结合波形分析质点P点的位置及振动方向．