Question

下圖是一列橫波在某一時刻的圖象.已知波的傳播速度為4 m/s,質點D至少再經(jīng)0.28 s可回到平衡位置.求：

（1）C點至少經(jīng)多長時間能回到平衡位置？

（2）B點在3 s內通過的路程是多少？

（3）波的傳播方向怎樣？

Answer 1

(1)0.5 s    (2)60 cm    (3)沿x軸負方向

解析：（1）從圖中可以直接得出波長λ=8 m.根據(jù)波的傳播規(guī)律可得介質中質點振動的周期T=s=2 s.因為圖示時刻C點處于波峰中央（最大位移處），所以至少再經(jīng)t==0.5 s能回到平衡位置.

（2）根據(jù)振動的特點知，不論質點在什么位置，半個周期內的路程一定等于2倍振幅，在一個周期內的路程一定等于4倍振幅，則不難看出在3 s時間內B點經(jīng)過的路程為振幅的6倍.從圖象上直接讀出振幅是10 cm，故B點在3 s時間內的路程是60 cm.

（3）要想確定波的傳播方向，應設法知道某點的振動方向，題目中給出質點D至少再經(jīng)0.28 s可回到平衡位置，即隱含著其振動方向在圖示時刻是向下的（因為0.28 s＜0.5 s）.假設經(jīng)過很短時間Δt，質點向下移動很小位移，在D點附近的點（同一單調區(qū)間內）也相應地向下移動一定距離，分別畫出它們在新時刻的位置，再把各點連接成新的正弦曲線（注意曲線形狀與原來要相同），就會發(fā)現(xiàn)整個波形向左移動了.故用此“微平移法”知波的傳播方向沿x軸負方向.