[典例1] 如图所示的横波正在沿x轴正方向传播,波速为0.5 m/s。请回答下列问题:
(1)P点此时速度方向如何?加速度方向如何?
(2)质点K和P哪个先回到平衡位置?
(3)经过半个周期,质点L的位移和路程分别等于多少?波传播的距离是多少?
(4)请画出此波经过1 s后的波形曲线。
[解析] (1)由于波沿x轴正方向传播,可判断P点向上振动,即P点速度方向向上;加速度方向与位移方向相反,指向y轴负方向。
(2)质点P向上振动,回到平衡位置的时间大于,而质点K经回到平衡位置,故质点K先回到平衡位置。
(3)质点L经过半个周期,回到平衡位置,位移为0;路程为2A=0.2 m。波传播的距离为λ=1.0 m。
(4)T== s=4 s,而Δt=1 s=,在内波传播,经后的波形如图中虚线所示。
[答案] 见解析
波的图象与振动图象的区别和联系 面对波的图象和振动图象问题时可按以下步骤来分析:
(1)先看两轴:由两轴确定图象种类。
(2)读取直接信息:从振动图象上可直接读取周期和振幅;从波的图象上可直接读取波长和振幅。
(3)读取间接信息:利用振动图象可确定某一质点在某一时刻的振动方向;利用波的图象可进行波的传播方向与某一质点振动方向的互判。
(4)利用波速关系式:波长、波速、周期间一定满足v=λ/T=λf。
1.由波的图象确定振动图象
给出波的图象,附加波的传播方向便可粗略画出任一质点的振动图象(周期T未知)。如果能再给出波速便可准确确定出任一质点的振动图象。