Question

18．一列横波的波源在O处，经0.4s振动向右传播到20cm处，P点离O点80cm，如图所示，求：

（1）P点起振的速度方向是怎样？
（2）该波由O处开始向右传播到P点第一次到波峰的这段时间内，波源通过的路程是多大？

Answer 1

分析 （1）由题：振动从O点向右传播，x=20cm处质点的振动方向沿y轴负方向，则P点起振时的速度方向沿y轴负方向；
（2）波速v=$\frac{x}{t}$，根据t=$\frac{x}{v}$求出波传到P点的时间，再经过$\frac{3}{4}$时间，P点到达波峰，根据一个周期内波源振动的路程为4A即可求解．

解答 解：（1）根据图象可知，x=20cm处质点的振动方向沿y轴负方向，则P点起振时的速度方向沿y轴负方向，
（2）波速为：v=$\frac{x}{t}=\frac{0.20}{0.4}=0.5m/s$，
波从波源从到P点的时间为：$t′=\frac{x′}{v}=\frac{0.8}{0.5}=1.6s$，
根据图象可知，波长λ=0.2m，周期为：T=$\frac{λ}{T}=\frac{0.2}{0.5}=0.4s$，
再经过$\frac{3}{4}T$时间，P点到达波峰，则O点振动的时间为：t=t′+$\frac{3}{4}T$，
所以波源通过的路程为：s=（$4+\frac{3}{4}$）×4A=$\frac{19}{4}×4×4=76cm$
答：（1）P点起振时的速度方向沿y轴负方向；
（2）该波由O处开始向右传播到P点第一次到达波峰的这段时间内，波源通过的路程是76cm．

点评 本题要抓住波的基本特点：介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同，要熟练应用波形的平移法处理波动问题