Question

18．一列橫波的波源在O處，經(jīng)0.4s振動向右傳播到20cm處，P點離O點80cm，如圖所示，求：

（1）P點起振的速度方向是怎樣？
（2）該波由O處開始向右傳播到P點第一次到波峰的這段時間內，波源通過的路程是多大？

Answer 1

分析 （1）由題：振動從O點向右傳播，x=20cm處質點的振動方向沿y軸負方向，則P點起振時的速度方向沿y軸負方向；
（2）波速v=$\frac{x}{t}$，根據(jù)t=$\frac{x}{v}$求出波傳到P點的時間，再經(jīng)過$\frac{3}{4}$時間，P點到達波峰，根據(jù)一個周期內波源振動的路程為4A即可求解．

解答 解：（1）根據(jù)圖象可知，x=20cm處質點的振動方向沿y軸負方向，則P點起振時的速度方向沿y軸負方向，
（2）波速為：v=$\frac{x}{t}=\frac{0.20}{0.4}=0.5m/s$，
波從波源從到P點的時間為：$t′=\frac{x′}{v}=\frac{0.8}{0.5}=1.6s$，
根據(jù)圖象可知，波長λ=0.2m，周期為：T=$\frac{λ}{T}=\frac{0.2}{0.5}=0.4s$，
再經(jīng)過$\frac{3}{4}T$時間，P點到達波峰，則O點振動的時間為：t=t′+$\frac{3}{4}T$，
所以波源通過的路程為：s=（$4+\frac{3}{4}$）×4A=$\frac{19}{4}×4×4=76cm$
答：（1）P點起振時的速度方向沿y軸負方向；
（2）該波由O處開始向右傳播到P點第一次到達波峰的這段時間內，波源通過的路程是76cm．

點評 本題要抓住波的基本特點：介質中各質點的起振方向與波源的起振方向相同，要熟練應用波形的平移法處理波動問題