问题 问答题

一列横波在x轴上传播,t1=0和t2=0.005s时的波形分别为如图所示的实线和虚线.

(1)设周期大于(t2-t1),求波速;

(2)设周期小于(t2-t1),并且波速为6000m/s,求波的传播方向.

答案

当波传播时间小于周期时,波沿传播方向前进的距离小于一个波长,当波传播的时间大于周期时,波沿传播方向前进的距离大于波长.这时从波形的变化上看出的传播距离加上n个波长才是波实际传播的距离.

由图知,波长λ=8m

(1)因△t=(t2-t1)<T,所以波传播的距离可以直接由图读出.若波向右传播,则在0.005s内传播了2m,故波速为v=

2m
0.005s
=400m/s.

若波向左传播,则在0.005s内传播了6m,故速度为v=

6m
0.005s
=1200m/s.

(2)因(t2-t1)>T,所以波传播的距离大于一个波长,在0.005s内传播的距离为△x=vt=6000×0.005m=30m,

△x
λ
=
30
8
=3
3
4
,即△x=3λ+
3
4
λ.因此,可得波的传播方向沿x轴的负方向.

答:

(1)周期大于(t2-t1),波右传时,速度为400m/s;左传时,波速为1200m/s.

(2)波的传播方向向左(x轴负方向).

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