如图所示,在坐标原点O处有一波源S,它沿y轴做频率为50Hz,振幅为2cm的简谐振动,形成的波可沿x轴正、负方向传播,波

如图所示,在坐标原点O处有一波源S,它沿y轴做频率为50Hz,振幅为2cm的简谐振动,形成的波可沿x轴正、负方向传播,波速为20m/s,开始振动时S恰好通过O点沿y轴正方向运动,求:
(1)当S完成第一次全振动时刻的波形图;
(2)如果波传到坐标为x1=2.7m的M点时,还要经过多少时间波才能传到N点?波传到N点时质点M在什么位置?
ll机车 1年前 已收到1个回答 举报

nudebaby_1984 幼苗

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解题思路:(1)由公式可得求出波长,S完成一次全振动波向两端分别传播一个波长,再画出波形;
(2)由对称性可知传到x2=-2.9 m处与传到x=2.9 m处所用时间相同,由公式t=[x/v] 求得波传到x1=2.7m和x2=2.9m的时间,再求解所求时间.根据时间与周期的关系,分析N、M位置的关系.

(1)由波速公式v=λf得,λ=[v/f]=[20/50]m=0.4m,S完成一次全振动波向两端分别传播一个波长,再画出波形图如图所示:
 
(2)由对称性可知传到x2=-2.9 m处与传到x=2.9 m处所用时间相同.则
t1=[OM/v]=[2.7/20]s=0.135s
t2=[ON/v]=[2.9/20]s=0.145s
故△t=0.01s
该波的周期为T=[1/f]=0.02s,则△t=[1/2]T,故当波传到N点时,M点已经重新回到平衡位置且向下运动.
答:
(1)画出波形图如图所示.
(2)如果波传到坐标为x1=2.7m的M点时,还要经历0.01s时间波才能传到坐标为x2=-2.9m的N点,波传到N点时质点M在平衡位置且向下运动.

点评:
本题考点: 波长、频率和波速的关系;横波的图象.

考点点评: 本题要抓住对称性,S在振动过程中,波向两端同时传播,故波形图应同时画出两端的波形图.

1年前

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