Question

15．在坐標原點的波源產生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速v=10m/s，已知在t=0時刻的波形如圖所示，此時波剛好傳播到x=5m處．求：
（1）這列波的波長振幅、頻率分別為多少．
（2）波源起振方向沿方向．
（3）畫出質點a的振動圖象（至少畫出一個周期）

Answer 1

分析 （1）通過簡諧波的圖象可以判斷出波長，振幅；由由v=λf可知波的頻率；
（2）簡諧波傳播過程中，介質中各質點的起振方向與波源的起振方向相同；
（3）根據“上下坡法”可判斷出此時質點a正向上振動，再畫出振動圖象．

解答 解：A、由簡諧波圖象可知，波長為 λ=4m，振幅為 A=10cm；
由v=λf可知，f=$\frac{v}{λ}$=$\frac{10}{4}$Hz=2.5Hz；
（2）簡諧橫波沿x軸正方向傳播，由“上下坡法”可知波最前列質點的振動方向沿y軸正方向，所以波源起振方向沿y軸正方向；
（3）該波的周期為 T=$\frac{1}{f}$=0.4s
由“上下坡法”可知此時質點a正向上振動，質點a的振動圖象如下圖所示．

答：（1）這列波的波長振幅、頻率分別為10cm和2.5Hz．
（2）波源起振方向沿y軸正方向．
（3）如圖所示．

點評 本題要抓住簡諧波一個基本特點：介質中各質點的起振方向都與波源的起振方向相同，運用“上下坡法”判斷質點的振動方向．