Question

如圖中實線是一列簡諧橫波在t₁=0時刻的波形，虛線是這列波在t₂=0.5s時刻的波形，這列波的周期T符合：3T＜t₂-t₁＜4T．問：
（1）若波速向右，波速多大？
（2）若波速向左，波速多大？
（3）若波速大小為74m/s，波速方向如何？

Answer 1

【答案】分析：（1）若波速向右，3T＜t₂-t₁＜4T，波向右傳播的距離為S=（3λ+3）m，由公式v=求出波速．
（2）若波速向左，3T＜t₂-t₁＜4T，波向右傳播的距離為S=（3λ+5）m，由公式v=求出波速．
（3）若波速大小為74m/s，由s=vt求出波傳播的距離，分析與波長的關系，確定波傳播的方向．
解答：解析：由圖象可知：λ=8 m
由3T＜t₂-t₁＜4T知波傳播距離為3λ＜△x＜4λ，即n=3
（1）當波向右傳播時，波傳播距離為s=3λ+=（3×8+3）m=27m，
波速為：v== m/s=54 m/s．
（2）當波向左傳播時，波傳播距離為s=3λ+=（3×8+5）m=29 m，
波速為：v== m/s=58 m/s．
（3）若波速大小為74m/s，在t=t₂-t₁時間內波傳播的距離為：
s=vt=74×0.5m=37 m．
因為s=37m=4λ+，所以波向左傳播．
答：
（1）若波速向右，波速為54 m/s．
（2）若波速向左，波速為58 m/s．
（3）若波速大小為74m/s，波速方向向左．
點評：本題是兩個時刻的波形問題，由于有時間3T＜t₂-t₁＜4T限制，解得的是特殊值，也可以寫出沒有限制條件時波傳播距離的通項，再求出特殊值．