Question

在某介质中形成一列简谐波，t=0时刻的波形如图中的实线所示．
（1）若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，求：①该列波的周期T；②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y
（2）若该列波的传播速度大小为20m/s，且波形中由实线变成虚线需要经历0.525s时间，则该列波的传播方向如何？

Answer

（1）①波向右匀速传播，根据传播距离x=6m，时间t=0.6s，求出波速，由图读出波长，求出周期．
     ②当图示时刻x=-0.5m处的振动传到P点时，P点第一次达到波峰．根据波形的平移求出从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时所经历的时间，分析O点的位移．
（2）由波速和时间求出波传播的距离，研究与波长的关系，根据波形的平移确定波的传播方向．
【解析】
由图象知，λ=2m，A=2cm．
（1）若波向右传播，则
①波速v==10m/s，由v= 得：T=0.2s
②当图示时刻x=-0.5m处的振动传到P点时，P点第一次达到波峰，此过程波传播的距离s=7.5m
则由t=0到P点第一次到达波峰为止，经历的时间
△t==0.75s=3 T．
故O点在t=0时的振动方向沿y轴正方向，经过△t=3 T时间，O点振动到波谷，位移y=-2cm
（2）若波速v=20m/s，时间t=0.525s，则波沿x轴方向传播的距离为
   x=vt=10.5m=（5+）λ
根据波形的平移可知，波沿x轴负方向传播．
答：（1）若波向右传播，①该列波的周期T=0.2s；②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移是-2cm．
（2）若该列波的传播速度大小为20m/s，且波形中由实线变成虚线需要经历0.525s时间，则该列波的传播方向x轴负方向传播．