问题 问答题

图A中表示一条均匀细绳,0、1、2、…表示绳上一系列等距离的质点,由0到16点的长度是2.4m,一列简谐波沿此绳传播,绳上A点的振动方向如图所示,在t1=0时刻、t2=11s时刻、t3=22s时刻的波形图如图所示,试求:

(1)此波的波长及波的传播方向

(2)此波在绳中的最小传播速度.

答案

(1)由0到16点的长度是2.4m,而由0到10点的长度是波长,所以波长λ=1.8m,

根据绳上A点的振动方向如图所示,结合“逆向描波”可知,波向x轴正方向传播.

(2)在一个周期内,从t1时刻到t2时刻,从t1时刻t3时刻对应的波动图象如图,则有:

  t2-t1=(n+

3
4
)T(n=0、1、2…)      

所以周期为

  T=

4×11
4n+3
(n=0、1、2…)   

由图知波长为λ=1.8m

所以波速为

   v=

λ
T
=
1.8
44
(4n+3)(n=0、1、2…)    

当n=0时,波速最小,即最小波速为0.123m/s.

t3-t1=(n+

3
2
)T(n=0、1、2…)      

所以周期为

  T=

2×22
2n+3
(n=0、1、2…)   

由图知波长为λ=1.8m

所以波速为

   v=

λ
T
=
1.8
44
(2n+3)(n=0、1、2…)    

当n=0时,波速最小,即最小波速为0.123m/s.

答:(1)波长为1.8m,波向右传播.

(2)此波的最小传播速度为0.123m/s

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