内容正文:
第三章 机械波
第二节
机械振动的描述(2)
选修系列
习题综合
前文回顾
y
t
O
y
x
O
振动和波动图象的区别
振动图像 波动图像
研究对象 一个质点 无数个质点
物理意义 一个质点各时刻的位移 一个时刻各质点的位移
图象变化 随时间延长图象延伸,但原来部分保持不变 随时间延伸波形沿传播方向平移
一、波动图的基本信息
v
x/m
y/cm
-5
2.5
O
5
A
传播方向
λ
如图所示,一列波在某时刻的波形,已知该波的波速v=20m/s且波的传播方向向右,该时刻波刚好传到x=8m处的质点。
振幅
波速
A点位移
vA
右
A=5cm
v=20m/s
yA=2.5cm
A点振动方向
向下
波长
λ=4m
8
一、波动图的基本信息
如图所示,一列波在某时刻的波形,已知该波的波速v=20m/s且波的传播方向向右,该时刻波刚好传到x=8m处的质点。
起振方向
向下
频率
周期
v
x/m
y/cm
-5
2.5
O
5
A
λ
vA
8
yB
一、波动图的基本信息
如图所示,一列波在某时刻的波形,已知该波的波速v=20m/s且波的传播方向向右,该时刻波刚好传到x =8m处的质点。
(1)经过1.5s后,介质质点B偏离平衡位置的位移;
v
x/m
y/cm
-5
O
5
v
B
对于波:
每经过一个周期,在传播方向平移一个波长。
对于某个已经振动的质点:
每经过一个周期,在平衡位置附近完成一次全振动。
8
一、波动图的基本信息
如图所示,一列波在某时刻的波形,已知该波的波速v=20m/s且波的传播方向向右,该时刻波刚好传到x = 8m处的质点。
(2)从该时刻算起,x = 10m处的质点C,第一次到达波峰的还需要的时间。
v
x/m
y/cm
-5
O
5
8
C
先平移法,再振动法
二、波的多解性
图中的实线是一列横波(足够长,其余部分未画出)在某一时刻的波形图。由此开始计时,经过0.5s后,其波形如图中虚线所示。则x=8m处的质点的振动方向是什么方向?该波的波速是多大?波的周期是多大?
x/m
y/cm
-5
O
5
8
波的传播方向不确定
质点振动方向不确定
空间的周期性
时间的周期性
多解性的原因
二、波的多解性
图中的实线是一列横波(足够长,其余部分未画出)在某一时刻的波形图。由此开始计时,经过0.5s后,其波形如图中虚线所示,则x=8m处的质点的振动方向是什么方向?该波的波速是多大?波的周期是多大?
若该波向右传播
x/m
y/cm
-5
O
5
8
v
x = 8m处的质点向上振动
该波向右传播了
二、波的多解性
图中的实线是一列横波(足够长,其余部分未画出)在某一时刻的波形图。由此开始计时,经过0.5s后,其波形如图中虚线所示,则x=8m处的质点的振动方向是什么方向?该波的波速是多大?波的周期是多大?
若该波向左传播
x/m
y/cm
-5
O
5
8
v
x = 8m处的质点向上振动
该波向右传播了
二、波的多解性
如图所示,沿波的传播方向上有两个相距为 1m 的质点 P 和 Q,当 P 达到负最大位移处时, Q 正好处于平衡位置且向上运动。那么这列波的波长可能为多少?
v
波在空间上的周期性,造成了重复性,波动问题一般具有多解性
P
Q
x/m
P
v
Q
x/m
P
Q
v
PQ之间有
所以
PQ之间有
所以
二、振动与波动综合
质点O振动形成的简谐横波沿x轴方向传播,t=0时刻的波形图如图甲所示,在x=4m处的质点P的振动图象如图乙所示,则( )
( A )该波的频率为0.25Hz
( B )该波的传播速度为200m/s
( C )该波沿x轴负向传播
( D )经过0.1s质点P沿x轴负向传播20m
BC
二、振动与波动综合
一列沿着x轴负方向传播的简谐横波,在t = 0时刻的波形如图甲所示,图甲中某质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )多选
( A )图乙表示质点L的振动图像
( B )该波的波速为0.5m/s
( C ) t=8s时质点M的位移为0
( D )在4s内K质点所经过的路程为3.2 m
BD
课堂作业
作业14
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