问题 计算题

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。

答案

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v11f=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v22f=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

单项选择题
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