【例7】如圖是一列沿x軸正方向傳播的機(jī)械波在某時(shí)刻的波
形圖。由圖可知:這列波的振幅為5c,波長為 4 。此時(shí)刻
P點(diǎn)的位移為2.5c,速度方向?yàn)檠剌S正方向,加速度方向
沿軸負(fù)方向; Q點(diǎn)的位移為-5c,速度為 0 ,加速度方
向沿軸正方向。
【例8】如圖是一列波在t1=0時(shí)刻的波形,波的傳播速度
為2/s,若傳播方向沿x軸負(fù)向,則從t1=0到t2=2.5s的時(shí)間
內(nèi),質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為______,位移為_____。
解析:由圖:波長λ=0.4,又波速v=2/s,可得:
周期T=0.2s,所以質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)了12.5T。
對(duì)于 簡諧振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)1T,通過的路程總是4A;振動(dòng)0.5T,通過的路程總是2A。
所以,質(zhì)點(diǎn)M通過的路程12×4A+2A=250c=2.5。質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)12.5T時(shí)仍在平衡位置。
所以位移為0。
【例9】在波的傳播方向上,距離一定的P與Q點(diǎn)之間只有一個(gè)波谷的四種情況,如圖A、B、C、D所示。已知這四列波在同一種介質(zhì)中均向右傳播,則質(zhì)點(diǎn)P能首先達(dá)到波谷的是( )
解析:四列波在同一種介質(zhì)中傳播,則波速v應(yīng)相同。由T=λ/v得:TD>TA=TB>TC;
再結(jié)合波動(dòng)方向和振動(dòng)方向的關(guān)系得:C圖中的P點(diǎn)首先達(dá)到波谷。
(3)兩個(gè)時(shí)刻的波形問題:設(shè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間(波的傳播時(shí)間)為t,波傳播的距離為x。
則:t=nT+△t即有x=nλ+△x (△x=v△t) 且質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nT(波傳播nλ)時(shí),波形不變。
①根據(jù)某時(shí)刻的波形,畫另一時(shí)刻的波形。
方法1:波形平移法:當(dāng)波傳播距離x=nλ+△x時(shí),波形平移△x即可。
方法2:特殊質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法:當(dāng)波傳播時(shí)間t=nT+△t時(shí),根據(jù)振動(dòng)方向判斷相鄰特殊點(diǎn)(峰點(diǎn),谷點(diǎn),平衡點(diǎn))振動(dòng)△t后的位置進(jìn)而確定波形。
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