题目
如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐波,实线是t=0s时刻的波形图,虚线是t=0.2s时刻的波形图. (1)若波沿x轴负方向传播,求它传播的速度。 (2)若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期。 (3)若波速是25 m/s,求t=0s时刻P点的运动方向。
答案: 解:(1)波沿x轴负方向传播时,传播的可能距离为 Δx=(n+)λ=4n+3(m) (n=0,1,2,3,…) (2分) 传播的速度为:20n+15 (m/s)(n=0,1,2,3,…) (2分) (2)波沿x轴正方向传播,传播的时间与周期关系为: Δt=(n+)T (n=0,1,2,3,…) (2分) 得T== s (n=0.1,2,3,…) (1分) 当n=0时周期最大,即最大为0.8 s (1分) (3) 波在0.2 s内传播的距离Δx=vΔt=5 m (1分) 传播的波长数n==,可见波形图平移了的距离.由题图知波沿x轴正方向传播(2分). 所以P点在t=0s时刻沿y轴负方向运动 (2分)