Question

2．如圖所示，一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波波速v=0.6m/s，圖示時(shí)刻x=0.24的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)p的橫坐標(biāo)x_p=0.96m，求：
（1）質(zhì)點(diǎn)p開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向．
（2）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間后，點(diǎn)p第一次到達(dá)波谷？

Answer 1

分析 （1）波在傳播過(guò)程中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同．由波的傳播方向，判斷出圖中x=0.24m處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向，即可知道質(zhì)點(diǎn)P剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向．
（2）由圖讀出波長(zhǎng)，求出周期，根據(jù)距離求出波傳到P點(diǎn)的時(shí)間．波傳到P點(diǎn)時(shí)向下振動(dòng)，分析P點(diǎn)第二次達(dá)到波谷的時(shí)間，再求解總時(shí)間．

解答 解：（1）簡(jiǎn)諧橫波向右傳播，根據(jù)波形的平移法判斷得知，圖中x=0.24m處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向向下，則介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向均向下，故質(zhì)點(diǎn)P剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向向下．
（2）由圖象可知，波長(zhǎng)為 λ=0.24m，則周期為 T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{0.24}{0.6}$=0.4s
波從該時(shí)刻傳播到P經(jīng)歷的時(shí)間 t₁=$\frac{x}{v}$=$\frac{0.96-0.24}{0.6}$s=1.2s
P開(kāi)始向下振動(dòng)，P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷又經(jīng)過(guò)的時(shí)間為 t₂=$\frac{1}{4}$T=0.1s
故總時(shí)間為 t=t₁+t₂=1.3s
答：
（1）P質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)振動(dòng)方向向下．
（2）經(jīng)過(guò)1.3s時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷．

點(diǎn)評(píng) 本題要把握住質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)過(guò)程與波動(dòng)形成過(guò)程之間的聯(lián)系，分段求P點(diǎn)第一次達(dá)到波谷的時(shí)間，也可以根據(jù)波形平移法求時(shí)間．