(2)质点由平衡位置开始振动,则有起振方向相反的两种可能。
(3)只告诉波速,不指明波的传播方向,应考虑沿两个方向传播的可能。
(4)只给出两时刻的波形,则有多次重复出现的可能。
(5)当题目中有限光条件时,多解可能变为有限个解或单解。
[典例] 一列简谐横波由质点A向质点B传播。已知A、B两点相距4 m,这列波的波长大于2 m而小于20 m。下图表示在波的传播过程中A、B两质点的振动图像。求波的传播速度。
[解析] 由振动图像读出T=0.4 s
分析图像可知:t=0时,质点A位于y轴正方向最大位移处,而质点B则经过平衡位置向y轴负方向运动。所以A、B间距4 m=λ
则λ= m,其中n=0、1、2、 ...
因为这列波的波长大于2 m而小于20 m
所以n有0、1两个可能的取值,即λ1= m,λ2= m
因v=,所以v1= m/s或v2= m/s。
[答案] m/s或 m/s
解决波的多解问题的一般思路
(1)首先考虑双向性,若题目未告知波的传播方向或没有其他条件暗示,应首先按波传播的可能性进行讨论。
(2)对设定的传播方向,确定Δt和T的关系,一般先确定最简单的情况,即一个周期内的情况,然后在此基础上加nT。
(3)应注意题目是否有限制条件,如有的题目限制波的传播方向,或限制时间Δt大于或小于一个周期等,所以解题时应综合考虑,加强多解意识,认真分析题意。
(4)空间的周期性与时间的周期性是一致的,实质上是波形平移规律的应用,所以应用时我们可以针对不同题目选择其中一种方法求解。
1.手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图所示。绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L。t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是( )