9、(08上海卷)22.(12分)有两列简谐横波ab在同一媒质中沿x轴正方向传播,波速均为v=2.5m/s。在t=0时,两列波的波峰正好在x=2.5m处重合,如图所示。

(1)求两列波的周期TaTb

(2)求t=0时,两列波的波峰重合处的所有位置。

(3)辨析题:分析并判断在t=0时是否存在两列波的波谷重合处。

某同学分析如下:既然两列波的波峰存在重合处,那么波谷与波谷重合处也一定存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数,……,即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。

你认为该同学的分析正确吗?若正确,求出这些点的位置。若不正确,指出错误处并通过计算说明理由。

解析:

(1)从图中可以看出两列波的波长分别为λa=2.5m,λb=4.0m,因此它们的周期分别为

s=1s      s=1.6s

(2)两列波的最小公倍数为   S=20m

t=0时,两列波的波峰生命处的所有位置为

        x=(2.520k)m,k=0,1,2,3,……

(3)该同学的分析不正确。

要找两列波的波谷与波谷重合处,必须从波峰重合处出发,找到这两列波半波长的厅数倍恰好相等的位置。设距离x=2.5m为L处两列波的波谷与波谷相遇,并设

L=(2m-1)        L=(2n-1),式中mn均为正整数

只要找到相应的mn即可

λa=2.5m,λb=4.0m代入并整理,得

由于上式中mn在整数范围内无解,所以不存在波谷与波谷重合处。

 0  435221  435229  435235  435239  435245  435247  435251  435257  435259  435265  435271  435275  435277  435281  435287  435289  435295  435299  435301  435305  435307  435311  435313  435315  435316  435317  435319  435320  435321  435323  435325  435329  435331  435335  435337  435341  435347  435349  435355  435359  435361  435365  435371  435377  435379  435385  435389  435391  435397  435401  435407  435415  447090 

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