Question

【題目】甲、乙兩列橫波傳播速率相同，分別沿x軸負(fù)方向和正方向傳播，t0時(shí)刻兩列波的前端剛好分別傳播到質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)B，如圖所示，設(shè)to時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，已知甲波的頻率為5 Hz，求：

(i)to時(shí)刻之前，x軸上的質(zhì)點(diǎn)C振動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間？

(ii)在to時(shí)刻之后的0.9 s內(nèi)，x=0處的質(zhì)點(diǎn)位移為+6 cm的時(shí)刻。

Answer 1

【答案】(1) (2) 和

【解析】（i）由題中條件可知，甲波的周期為：

波速為：

乙波的周期為：

由圖可知，D點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)刻距圖中時(shí)刻為：

得質(zhì)點(diǎn)D已振動(dòng)時(shí)間：

（ii）x＝0處的質(zhì)點(diǎn)位移為+6 cm，表明兩列波的波峰同時(shí)到達(dá)x＝0處。

甲波的波峰到達(dá)x＝0處的時(shí)刻為：

(m＝0、1、2、3……）

乙波的波峰到達(dá)x＝0處的時(shí)刻為：

(n＝0、1、2、3……）

解得：m＝2n+1

n＝0時(shí)，m＝1，t＝0.2 s

n＝1時(shí)，m＝3，t＝0.6 s

n＝2時(shí)，m＝5，t＝1 s

可知：在之后的0.9 s內(nèi)，x＝0處的質(zhì)點(diǎn)位移為+6 cm的時(shí)刻為0.2 s和0.6 s