Question

5．如图所示，实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图．已知波中质点振动周期T＞0.03s，x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则波沿x轴正方向（填“x轴正向”或“x轴负向”）方向传播，波速为30m/s，波的频率为25Hz．

Answer 1

分析 根据波形的平移法判断波的传播方向，根据两个时刻的波形，得到周期的通项．读出波长，即可求出波速的通项．

解答 解：由题x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，波形将向右平移，根据波形的平移法可知该波沿x轴正方向传播；
由于波沿x轴正方向传播，根据周期性可知：t=（n+$\frac{3}{4}$）T，
得：T=$\frac{4t}{4n+3}$s，（n=0，1，2，…）
由于T＞0.03s，此时n=0，T=0.04s
由图读出波长为 λ=1.2m
则波速为 v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{1.2}{0.04}m/s=30m/s$
波的频率f=$\frac{1}{T}=\frac{1}{0.04}Hz=25Hz$
故答案为：x轴正向，30，25．

点评 本题知道两个时刻的波形，研究波动图象时必须考虑波的周期性，应得到周期的通项，而不是特殊值，不能漏解．根据质点的振动方向判断波的传播方向或根据波的传播方向判断质点的振动方向是学习波的知识也是应掌握的基本功．