问题
问答题
一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波．求：
（1）该简谐横波的波长、波速各为多少？
（2）若从波传到平衡位置在x=1m处的M质点时开始计时，作出M点的振动图象．并且计算经过多长时间，平衡位置在x=4.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹性绳上的波形．
（3）从绳的左端质点开始做简谐运动起，当左端质点通过的总路程为88cm时，质点N振动通过的总路程是多少？
答案
（1）半个波长等于1m，所以λ=2m
波速v=
=2m/s．λ T
（2）振动的周期等于波传播的周期等于1s，且质点M先向下振动．振动图象如下图．
波传播到N点所需的时间t1=
=x v
=1.75s3.5 2
波传播到N点先向下振动，到向上振动所需的时间t2=
=0.5sT 2
所以x=4.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置的时间t=t1+t2=2.25s．
画波动图象时先画出N点所处的位置，处于平衡位置且处于下坡段，然后向左画出完整波形．如下图．
（3）一个周期内振动的路程为32cm，n=
=288 32
，经历的时间t′=23 4
T=2.75s3 4
波传播到N点的时间t1′=
=2.25s4.5 2
则N点振动的时间t2′=t′-t1′=0.5=
，所以质点N振动的路程为16cm．T 2
