Question

18．一列橫波的波源在O處，經(jīng)0.4s振動(dòng)向右傳播到20cm處，P點(diǎn)離O點(diǎn)80cm，如圖所示，求：

（1）P點(diǎn)起振的速度方向是怎樣？
（2）該波由O處開始向右傳播到P點(diǎn)第一次到波峰的這段時(shí)間內(nèi)，波源通過的路程是多大？

Answer 1

分析 （1）由題：振動(dòng)從O點(diǎn)向右傳播，x=20cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，則P點(diǎn)起振時(shí)的速度方向沿y軸負(fù)方向；
（2）波速v=$\frac{x}{t}$，根據(jù)t=$\frac{x}{v}$求出波傳到P點(diǎn)的時(shí)間，再經(jīng)過$\frac{3}{4}$時(shí)間，P點(diǎn)到達(dá)波峰，根據(jù)一個(gè)周期內(nèi)波源振動(dòng)的路程為4A即可求解．

解答 解：（1）根據(jù)圖象可知，x=20cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，則P點(diǎn)起振時(shí)的速度方向沿y軸負(fù)方向，
（2）波速為：v=$\frac{x}{t}=\frac{0.20}{0.4}=0.5m/s$，
波從波源從到P點(diǎn)的時(shí)間為：$t′=\frac{x′}{v}=\frac{0.8}{0.5}=1.6s$，
根據(jù)圖象可知，波長(zhǎng)λ=0.2m，周期為：T=$\frac{λ}{T}=\frac{0.2}{0.5}=0.4s$，
再經(jīng)過$\frac{3}{4}T$時(shí)間，P點(diǎn)到達(dá)波峰，則O點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間為：t=t′+$\frac{3}{4}T$，
所以波源通過的路程為：s=（$4+\frac{3}{4}$）×4A=$\frac{19}{4}×4×4=76cm$
答：（1）P點(diǎn)起振時(shí)的速度方向沿y軸負(fù)方向；
（2）該波由O處開始向右傳播到P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的這段時(shí)間內(nèi)，波源通過的路程是76cm．

點(diǎn)評(píng) 本題要抓住波的基本特點(diǎn)：介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同，要熟練應(yīng)用波形的平移法處理波動(dòng)問題