Question

19．如圖1所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v=80m/s．P、S、Q是波傳播方向上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，已知距離PS=0.4m、SQ=0.2m．在t=0的時(shí)刻，波源P從平衡位置（x=0，y=0）處開始向上振動(dòng)（y軸正方向），振幅為15cm，振動(dòng)周期T=0.01s．

（1）求這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)λ；
（2）在圖2中畫出質(zhì)點(diǎn)P的位移-時(shí)間圖象（在圖中標(biāo)出橫軸的標(biāo)度，至少畫出一個(gè)周期）；
（3）在圖3中畫出波傳到Q點(diǎn)時(shí)的波形圖（在圖中標(biāo)出橫軸的標(biāo)度）．

Answer 1

分析 （1）由波速公式v=$\frac{λ}{T}$求波長(zhǎng)λ．
（2）在t=0的時(shí)刻，波源P從平衡位置（x=0，y=0）處開始向上振動(dòng)，其振動(dòng)圖象為正弦形．
（3）根據(jù)PQ間的距離與波長(zhǎng)的關(guān)系，分析波傳到Q點(diǎn)時(shí)P的位置，再畫出波形．

解答 解：（1）由波速公式v=$\frac{λ}{T}$得
  λ=vT=80×0.1m=0.8m    
（2）在t=0的時(shí)刻，波源P從平衡位置（x=0，y=0）處開始向上振動(dòng)，其振動(dòng)圖象為正弦形，如圖2所示．
（3）由題，PS=0.4m、SQ=0.2m，則PQ=0.6m=$\frac{3}{4}$λ
則當(dāng)波剛傳到Q時(shí)，P點(diǎn)到達(dá)波谷，畫出波形圖如圖3所示．
答：
（1）這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)λ是0.8m；
（2）在圖2中畫出質(zhì)點(diǎn)P的位移-時(shí)間圖象如圖所示．
（3）在圖3中畫出波傳到Q點(diǎn)時(shí)的波形圖如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 畫振動(dòng)圖象或波動(dòng)圖象都可以采用描點(diǎn)法，振動(dòng)圖象關(guān)鍵要確定質(zhì)點(diǎn)的初始位置和狀態(tài)，波動(dòng)圖象關(guān)鍵要確定波源的位置．