Question

1．一列自右向左傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)坐標(biāo)為（1，0）的質(zhì)點(diǎn)剛好開始振動(dòng)，在t₁=0.6s時(shí)刻，P質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻后首次位于波峰位置．Q點(diǎn)的坐標(biāo)是（-3，0）．求：
①這列波的傳播速度
②質(zhì)點(diǎn)Q第三次位于波峰的時(shí)刻．

Answer 1

分析 ①先根據(jù)波的傳播方向判斷t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向，結(jié)合“在t₁=0.6s時(shí)刻，P質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻后首次位于波峰位置”求得周期，讀出波長(zhǎng)，再求這列波的傳播速度
②先求出波傳到質(zhì)點(diǎn)Q的時(shí)間，再研究質(zhì)點(diǎn)Q第三次位于波峰的時(shí)刻．

解答 解：①簡(jiǎn)諧橫波向左傳播，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正向下運(yùn)動(dòng)，則有：t₁=0.6s=$\frac{3}{4}$T，得：T=0.8s，
由圖知長(zhǎng)為：λ=4cm，所以這列波的傳播速度為：v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{4}{0.8}$=5cm/s=0.05m/s．
②波從x=1cm處傳到質(zhì)點(diǎn)Q的時(shí)間為：t₁=$\frac{△x}{v}$=$\frac{4cm}{5cm/s}$=0.8s，
質(zhì)點(diǎn)Q起振方向向上，再經(jīng)過2$\frac{1}{4}$T質(zhì)點(diǎn)Q第三次位于波峰，所以質(zhì)點(diǎn)Q第三次位于波峰的時(shí)刻為：t=t₁+2$\frac{1}{4}$T=0.8s+$\frac{9}{4}$×0.8s=2.6s
答：①這列波的傳播速度是0.05m/s．
②質(zhì)點(diǎn)Q第三次位于波峰的時(shí)刻是t=2.6s．

點(diǎn)評(píng) 利用波形平移法判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是解此類題的關(guān)鍵，要熟練運(yùn)用波形平移法研究波的傳播過程，靈活應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式t=$\frac{x}{v}$求波傳播的時(shí)間．