如图11(a)所示,是一列简谐横波在t=0.2 s时的波形图,其中O是波源;图(b)
是波上某一点P的振动图象.求:
图11
(1)求波速,并说明P质点的位置.
(2)画出t=0.4 s和t=0.55 s的波形图.
如图11(a)所示,是一列简谐横波在t=0.2 s时的波形图,其中O是波源;图(b)
是波上某一点P的振动图象.求:
图11
(1)求波速,并说明P质点的位置.
(2)画出t=0.4 s和t=0.55 s的波形图.
(1)20 m/s P点横坐标x=0 (2)见解析图
解析 由图可直接读出波长λ,周期T,便可算出波速,可选用特殊点振动法或平移法来确定t=0.4 s和t=0.55 s时的波形,本题以平移法来说明.
(1)由(a)图知波长λ=4 m,由(b)图知周期T=0.2 s,所以波速v==20 m/s.由(b)知0.2 s时P质点经过平衡位置正向上运动,且它已振动了一个周期,所以它应是(a)图中的波源O,其横坐标x=0.
(2)t=0.4 s时,从(a)图算Δt1=0.2 s=T,波形正好向右平移了一个波长,因此0~4 m之间的波形与t=0.2 s时波形相同,此时波形如图实线所示.
t=0.55 s时,从(a)图算Δt2=0.35 s=1T,由画图的一般做法:去整取零法,只需把t=0.2 s时的波形向右平移
λ即可,结果如图中虚线所示.