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一列横波沿直线在空间传播,某一时刻直线上相距为d的M、N两点均处在平衡位置,且M、N之间仅有一个波峰,若经过时间t,N质点恰好到达波峰位置,则该列波可能的波速是多少?

网友投稿  2022-11-26 00:00:00  零零社区

◎ 题目

一列横波沿直线在空间传播,某一时刻直线上相距为d的M、N两点均处在平衡位置,且M、N之间仅有一个波峰,若经过时间t,N质点恰好到达波峰位置,则该列波可能的波速是多少?

◎ 答案

◎ 解析

本题没有给定波的传播方向,仅告诉我们在某一时刻M、N两点均处在平衡位置,且M、N之间仅有一个波峰.由此我们可以推想,处在直线MN上的各个质点在该时刻相对平衡位置的位移可能会有以下四种情况,即波的图像有以下四种图形(如图18中A、B、C、D图,各图中均为左端为M,右端为N):

若波的传播方向由M到N,那么:
在A图中,经过时间t,N恰好到达波峰,
说明时间t内波向右前进的距离,且,所以波速
在B图中,经过时间t,波峰传到N点,
则波在时间t内向右前进的距离,且
所以波速
在C图中,经过时间t,波向右前进的距离,且
所以波速
在D图中,经过时间t,波向右前进的距离,且
所以波速
若波的传播方向从N到M,那么:
在A图中,质点N此时要向下振动,经过时间t,N到达波峰,则时间
在时间t内波向左前进的距离,所以波速
在B图中,经过时间t, N到达波峰,则时间
此时间内波向左前进的距离,所以波速
在C图中,波在时间t内向左前进的距离,且,所以波速

在D图中,质点N经过变为波峰,所以,在时间t内波向左前进的距离
,所以波速
所以该列波可能的波速有五种
其实上述解决问题的方法过于程序化,如果能够判断出八种情况下该时刻波形图上的波峰在传播方向上到N点的距离S,波速v就等于.例如:最后一种情况中,波峰在传播方向上到N点的距离,所以波速.其它情况读者可自行解决

◎ 知识点

    专家分析,试题“一列横波沿直线在空间传播,某一时刻直线上相距为d的M、N两点均处在平衡位置,且M、N之间仅有一个波峰,若经过时间t,N质点恰好到达波峰位置,则该列波可能的波速是多少?…”主要考查了你对  【波长、频率和波速】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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