如图所示为一列简谐波在t1=0时刻的图象.此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向,且t2=0.55 s时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处.试求:
(1)此波沿什么方向传播?
(2)波速是多大?
(3)从t1=0至t3=1.2 s,质点N运动的路程和t3时刻相对于平衡位置的位移分别是多少?
(1)沿x轴负方向 (2)2 m/s (3)120 cm 2.5 cm
【解析】(1)此波沿x轴负方向传播.(2分)
(2)在t1=0到t2=0.55 s这段时间时,
质点M恰好第3次到达沿y轴正方向的最大位移处,
则有:(2+)T=0.55 s,
得T=0.2 s.(3分)
由图象得简谐波的波长为λ=0.4 m,
则波速v==2 m/s.(2分)
(3)在t1=0至t3=1.2 s这段时间,波中质点N经过了6个周期,
即质点N回到始点,
所以走过的路程为s=6×5×4 cm=120 cm.
相对于平衡位置的位移为2.5 cm.(3分)
答案:(1)沿x轴负方向 (2)2 m/s (3)120 cm 2.5 cm
根据质点的振动方向,可判断波的传播方向,本题考查了波的多解问题,质点M恰好第3次到达沿y轴正方向的最大位移处时,经历了2+个周期,据此求得周期和波长
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