(2)画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0~0.6 s内的振动图像.
解析:(1)由波的图像可以看出:振幅A=0.1 m,波长λ=2 m,由题设条件知:频
n1
率f=t=2.5 Hz,周期T=f=0.4 s,波速v=λf=5 m/s;
(2)由波动图像可以看出:t=0时刻,质点P的位移为0.08 m,且沿y轴负方向振动.其振动图像如图所示.
答案:见解析
12.一列横波在x轴上传播,如图所示,t1=0和t2=0.005 s时的波形分别为图中的实线和虚线.
(1)设周期小于(t2-t1),求波速;
(2)设周期大于(t2-t1),并且波速为6000 m/s,求波的传播方向.
解析:当波传播时间小于一个周期时,波沿传播方向前进的距离小于一个波长,当波传播的时间大于一个周期时,波沿传播方向前进的距离大于一个波长.这时从波形的变化上看出的传播距离加上n个波长才是波实际传播的距离. (1)因Δt=(t2-t1) 2 m v=0.005 s=400 m/s. 若波向左传播,则在0.005 s内传播了6 m,故波速为 6 m v=0.005 s=1200 m/s. (2)因Δt=(t2-t1)>T,所以波传播的距离大于一个波长,在0.005 s内传播的距离为 Δx=vΔt=6000×0.005 m=30 m, 即 Δx3033 =8=34,即Δx=3λ+4 λ. λ 因此,可得波的传播方向沿x轴的负方向. 答案:(1)见解析 (2)沿x轴的负方向 - 6 -