Question

16．如圖所示為一列向右傳播的簡諧橫波的波形圖，此時(shí)波剛傳到x=0.24m處，波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x_P=0.90m，從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，求：

（1）P質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)振動(dòng)方向如何？
（2）P質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)以后，其振動(dòng)周期為多少？
（3）經(jīng)過多長時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)第五次達(dá)到波峰？

Answer 1

分析 （1）簡諧橫波沿x軸正方向傳播，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向都圖示時(shí)刻波最前頭的振動(dòng)方向相同．由波傳播方向判斷；
（2）根據(jù)圖象得出波長，根據(jù)T=$\frac{λ}{v}$求解周期；
（3）當(dāng)圖示時(shí)刻離P點(diǎn)的第五個(gè)波峰到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P第五次到達(dá)波峰，根據(jù)距離求出時(shí)間．

解答 解：（1）波上每一點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都與此刻波上最前端質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同，即向下振動(dòng)．
（2）根據(jù)圖象得出波長λ=0.24m
P質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期等于振源的振動(dòng)周期，由v=$\frac{λ}{T}$，可得：T=$\frac{λ}{v}=\frac{0.24}{0.6}$=0.4 s；
（3）P質(zhì)點(diǎn)第五次到達(dá)波峰也就是第五個(gè)波峰傳到P點(diǎn)，第五個(gè)波峰到P點(diǎn)的距離為：
s=x_P+4λ-$\frac{1}{4}$λ=1.80m
所以t=$\frac{s}{v}=\frac{1.80}{0.6}=3.0$s．
答：（1）P質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)向下振動(dòng)；
（2）P質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為0.4s；
（3）經(jīng)過3.0s，P質(zhì)點(diǎn)第五次到達(dá)波峰．

點(diǎn)評(píng) 本題考查質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)與波動(dòng)之間的關(guān)系．要抓住介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)起振方向相同，也與波源的起振方向相同．