Question

一簡(jiǎn)諧波的波源在坐標(biāo)原點(diǎn)o處，經(jīng)過一段時(shí)間振動(dòng)從o點(diǎn)向右傳播20cm到Q點(diǎn)，如圖所示，P點(diǎn)離開o點(diǎn)的距離為30cm，試判斷P質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向。

Answer 1

向下

【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解：從圖看，P點(diǎn)距Q點(diǎn)相差，則波再向前傳播就傳到P點(diǎn)，所以畫出如圖所示的波形圖。因?yàn)椴ㄔ丛谠�點(diǎn)，波沿x軸正方向傳播，所以可判定，P點(diǎn)開始振動(dòng)的方向是沿y軸正方向（即向上）。

主要原因是把機(jī)械波的圖象當(dāng)成機(jī)械振動(dòng)的圖象看待。而薄的形成是質(zhì)點(diǎn)依次帶動(dòng)的結(jié)果，在波向前傳播的同時(shí)，前面的波形也變化了。
【正解】因?yàn)樵瓐D中的波形經(jīng)歷了半個(gè)周期的波形如圖6-9所示，在此波形基礎(chǔ)上，向前延長(zhǎng)半個(gè)波形即為P點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的波形圖，因?yàn)椴ㄔ丛谠�點(diǎn)處，所以介質(zhì)中的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都被其左側(cè)質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)，所以P點(diǎn)在剛開始時(shí)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向（即向下）從另外一個(gè)角度來看，原圖中Q點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)是向下的，因?yàn)樗�有質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的情況均相同，所以P點(diǎn)開始振動(dòng)的方向應(yīng)是向下的。

【點(diǎn)評(píng)】本題中的錯(cuò)解混淆了振動(dòng)圖象與波的圖象，那么這兩個(gè)圖象有什么不同呢？（1）首先兩個(gè)圖象的坐標(biāo)軸所表示的物理意義不同：振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示時(shí)間，而波動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示介質(zhì)中各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。（2）兩個(gè)圖象所描述的對(duì)象不同：振動(dòng)圖象描述的是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化情況，而波的圖象描述的是介質(zhì)中的一群質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻各自振動(dòng)所到達(dá)的位置情況。通俗地說：振動(dòng)圖象相當(dāng)于是在一般時(shí)間內(nèi)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的“錄像”，而波的圖象則是某一時(shí)刻一群質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的“照片”。（3）隨著時(shí)間的推移，振動(dòng)圖象原來的形狀（即過去質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻所到達(dá)的位置不再發(fā)生變化，而波的圖象由于各質(zhì)點(diǎn)總在不斷地振動(dòng)，因此隨著時(shí)間的推移，原有的圖象將發(fā)生周期性變化。