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机械波传播

小牛物理 235

前言:

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1.机械波的形成

概括起来是“带动、重复、落后”

(1)先振动的质点带动后面的质点振动,每个质点都做受迫振动.

(2)后振动的质点重复前面质点的振动,每个质点的振动频率都和波源相同.

(3)后面质点的振动状态落后于先振动的质点,每隔一个波长,振动落后一个周期.

2.机械波的传播

(1)介质中各质点并不随波迁移,只是传递振动形式,并伴随着能量和信息的传播.

(2)波传到任意一点,该点的起振方向都和波源的起振方向相同.

(3)波源经过一个周期T,波向前传播一个波长的距离,则v=λT=λf.

(4)波从一种介质进入另一种介质,频率不变,波速和波长改变.

例题:如图所示,

波源O垂直于纸面做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中向四周传播,图中虚线表示两个波面。t=0时,离O点5m的A点开始振动;t=1s时,离O点10m的B点也开始振动,此时A点第五次回到平衡位置,则(AB)

A.波的周期为0.4s

B.波的波长为2m

C.波速为53m/s

D.t=1s时AB连线上有4个点处于最大位移

例题:一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻的波形如图所示,

关于质点P的说法正确的是(A)

A.该时刻速度沿y轴正方向

B.该时刻加速度沿y轴正方向

C.此后14周期内通过的路程为A

D.此后12周期内沿x轴正方向迁移为12λ

例题:一平面简谐横波以速度v=2m/s沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形图如图所示,

介质中平衡位置在坐标原点的质点A在t=0时刻的位移y=√2cm,该波的波长为__m,频率为__Hz,t=2 s时刻,质点 A_______(选填“向上运动”“速度为零”或“向下运动”)。

例题:一列沿x轴负方向传播的横波在t=0时的波形如图所示,

已知=0.5s时,P点第一次出现波谷。试计算:

(1)这列波的传播速度多大?

(2)从t=0时刻起,经多长时间Q点第一次出现波峰?

(3)当Q点第一次出现波峰时,P点通过的路程为多少?

例题:甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速均为v=25cm/s。两列波在t=0时的波形曲线如图所示。

求:(1)t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标;

(2)从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间。

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