一列正弦横波在x轴上传播,a、b是x轴上相距sab=6 m的两质点,t=0时,b点正好振动到最高点,而a点恰好经过平衡位置向上运动,已知这列波的频率为25 Hz。
(1)设a、b在x轴上的距离小于一个波长,试求出该波的波速;
(2)设a、b在x轴上的距离大于一个波长,试求出该波的波速,若波速为40 m/s时,求波的传播方向。
解:(1)因a、b在x轴上的距离小于一个波长,若波的传播方向从a到b,则a和b两质点应位于如图所示的a1和b1两位置,即,此时的波速v1=λ1f=200 m/s
若波的传播方向从b到a,则a和b两质点应分别位于图中a2和b2两位置。,此时的波速v2=λ2f=600 m/s
(2)因a、b在x轴上的距离大于一个波长,若波向右传播,a质点若位于图中a1的位置,则b质点可位于b2,b3,… 此时,向右传播的波速
若波向左传播,a质点其位于图中的a2的位置,则b质点可位于b2,b3,…此时,向左传播的波速
依题意若波速为40 m/s时,设该波向左传播,应有:,无整数解,故不可能向左
设波向右传播,有:40,n=3,故可以判定当波速为40 m/s时,波传播的方向是由左向右,即由a到b