| 波的多解问题 题目答案及解析

稿件来源:高途

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选修3-4

第十二章 机械波

12.2 波的图像

波的多解问题

一列简谐横波沿$x$轴传播,某时刻的波形如图中实线所示,此时平衡位置位于$x=4\;\rm m$处的质点经平衡位置向$y$轴负方向运动,经过$\Delta t=0.6\;\rm s$,其波形如图中虚线所示。

判断该波的传播方向并求该波的波速;

[["

波沿$x$轴负方向传播,$v= \\dfrac{10(4n+3)}{3}{\\:\\rm m/s}(n=0,1,2\\cdots)$

"]]

由质点振动方向与波传播方向的关系可知该波沿$x$轴负方向传播;

$\Delta t=\left(n+\dfrac{3}{4}\right)T(n=0,1,2\cdots)$

由波形图知波长$\lambda=8\;\rm m$

波速$v=\dfrac{\lambda}{T}$

联立解得$v=\dfrac{10(4n+3)}{3}{\:\rm m/s}(n=0,1,2\cdots)$

求在$\Delta t=0.6\;\rm s$的时间内$x=4\;\rm m$处的质点通过的路程。

[["

$s=0.05(4n+3){\\:\\rm m}(n=0,1,2\\cdots)$

"]]

由波形图知振幅$A=5\;\rm cm=0.05\;\rm m$

在∆$t=0.6\;\rm s$的时间内$x=4\;\rm m$处的质点通过的路程$s=\left(n+\dfrac{3}{4}\right) \cdot 4A(n=0,1,2\cdots)$

联立解得$s=0.05(4n+3){\:\rm m}(n=0,1,2\cdots)$

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