一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图所示.已知介质中质点P的振动周期为2s,此时P质点所在位置的...
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一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图所示.已知介质中质点P的振动周期为2s,此时P质点所在位置的纵坐标为2cm,横坐标为0.5m.试求从图示时刻开始在哪些时刻质点P会出现在波峰?
【回答】
波长、频率和波速的关系;横波的图象.
【分析】由图读出波长和振幅,由波速公式v=求出波速.题中此时刻质点P向下振动,写出P点的振动方向,即可进一步分析P点到达波峰的时刻,得到时刻的通项.
【解答】解:P质点振动方程为y=Asin(ωt+φ)
由题意知此时刻P向下振动,t=0时,φ=﹣
所以P向下振动到平衡位置(令上述振动方程中y=0)所用时为
第一次到达波峰需时为
考虑到周期*,图示位置开始在t=kT+(式中k∈N)时刻,质点P会出现在波峰位置.
答:从图示时刻开始在(式中k∈N)时刻质点P会出现在波峰.
【点评】本题书写振动方程是关键,也可以运用波形平移法分析即可进一步分析P点第一次到达波峰的时刻,结合波的周期*,得到时刻的通项.
知识点:专题十 机械振动 机械波
题型:计算题
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