Question

一列橫波沿x軸負(fù)方向傳播，頻率為5Hz，某時(shí)刻的波形圖如圖所示．介質(zhì)中A點(diǎn)在距原點(diǎn)O為18cm處，B點(diǎn)在距原點(diǎn)O為12cm處．從圖象對應(yīng)時(shí)刻算起，欲使質(zhì)點(diǎn)B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與質(zhì)點(diǎn)A在圖示時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，至少要經(jīng)歷的時(shí)間是________s．

Answer 1

答案：0.06
解析：

此題答案是：至少的時(shí)間為0.06s．     由波形圖可知這列機(jī)械波波長是20cm，這列波的波速由v＝λf可算出，即                 v＝20××5＝1m/s． 　　題中要求是至少要經(jīng)歷的時(shí)間，可知波向左推移的距離小于一個(gè)波長，從圖中可容易知道，向左移動(dòng)的距離s＝6cm．所需時(shí)間                 Δt＝＝0.06s．

提示：

本題中質(zhì)點(diǎn)A并不處在波峰或波谷，或平衡位置等特殊點(diǎn)處，故若用“特殊點(diǎn)法”處理就顯得很困難了，這里用“移波法則”能很方便地求得問題的結(jié)果． 　　某一時(shí)刻的波動(dòng)圖象中，某質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向、波的傳播方向和波形這三者是密切相關(guān)的，具體判斷這三者方向的關(guān)系，可用“特殊點(diǎn)法”，也可用“移波法則”．所謂“特殊點(diǎn)法”即借助個(gè)別質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，來進(jìn)行分析判斷，作出滿足題設(shè)條件的波形圖象．這種方法雖然稍復(fù)雜，但準(zhǔn)確，同時(shí)也反映了簡諧波傳播的實(shí)際過程，諸如[例題3]所述．所謂“移波法則”，即根據(jù)波形傳播方向移動(dòng)的距離，將Δt微小時(shí)間傳播的波沿傳播方向平移Δx，畫出新的波形，據(jù)此再確定有關(guān)物理量．如遇到一些非特殊點(diǎn)(峰、谷、平衡位置之外的點(diǎn))時(shí)，用“移波法則”直觀方便，但容易造成介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)也沿波傳播方向而遷移的錯(cuò)誤觀點(diǎn)．