Question

取一根柔软的弹性绳，将绳的右端固定在竖直墙壁上，绳的左端自由，使绳处于水平伸直状态．从绳的端点开始用彩笔每隔0.50 m标记一个点，依次记为A、B、C、D……如图所示．现用振动装置拉着绳子的端点A沿竖直方向做简谐运动，若A点起振方向向上，经0.1 s第一次达正向最大位移，此时C点恰好开始起振，则

①绳子形成的波是横波还是纵波？简要说明判断依据，并求波速为多大；

②从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？

③画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图象．

Answer 1

解析：（1）横波（1分）．因为质点振动方向与波的传播方向垂直．（1分）

由题意知，波的周期T=0.4 s（1分），波长为λ=4 m，所以波速v==10 m/s. （1分）

（2）（3分）从A开始振动，设经过时间t_1, J点开始起振

t₁== s=0.45 s

设J点向上起振后经t₂时间第一次到负向最大位移，则

t₂=T=0.3 s，所以，所求时间t=t₁＋t₂=0.75 s.

（3）波形图象如图所示．（3分）