问题 问答题

坐标原点O处有一波源S,它沿y轴做频率为50Hz、振幅为2cm的简谐运动,形成的波可沿x轴正、负方向传播,波速为20m/s,开始振动时S恰好通过O点沿y轴正方向运动,求:

(1)在图所示坐标系中画出当S完成第一次全振动时刻的波形图;

(2)如果波传到坐标为x1=2.7m的M点时,还要经历多少时间波才能传到坐标为x2=-2.9m的N点?

(3)波传到N点时质点M在什么位置?

答案

(1)由波速公式v=λf得,λ=

v
f
=
20
50
m
=0.4m,S完成一次全振动波向两端分别传播一个波长,再画出波形图如图所示:

   

(2)由对称性可知传到x2=-2.9 m处与传到x=2.9 m处所用时间相同.则

t1=

OM
v
=
2.7
20
s=0.135s

t2=

ON
v
=
2.9
20
s=0.145s

故△t=0.01s

(3)该波的周期为T=

1
f
=0.02s,则△t=
1
2
T,故当波传到N点时,M点已经重新回到平衡住置且向下运动.

答:

(1)画出波形图如图所示.

(2)如果波传到坐标为x1=2.7m的M点时,还要经历0.4s时间波才能传到坐标为x2=-2.9m的N点.

(3)波传到N点时质点M在平衡住置且向下运动.

单项选择题
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