Question

19．一列橫波的波源在如圖中的坐標原點O處，經過0.4s，振動從O點向右傳播20cm，P點離O點的距離是80cm．求：
（1）P點起振時的速度方向如何？
（2）該波從原點向右傳播時開始計時，經多長時間質點P第一次到達波峰？（保留一位小數）

Answer 1

分析 （1）波傳播的過程中，介質中各個質點的起振方向相同．振動從O點向右傳播，x=20cm處質點的振動方向沿y軸負方向，即可知道P點起振時的速度方向沿y軸負方向．
（2）當圖示x=5cm處的波峰傳到P點時，質點P第一次到達波峰．由題經過0.4s，振動從O點向右傳播20cm，求出波速，再求出質點P第一次到達波峰所經過的時間．

解答 解：（1）振動從O點向右傳播，根據“上下坡法”可知，x=20cm處質點的起振方向沿y軸負方向，則P點起振時的速度方向沿y軸負方向．
    （2）經過0.4s，振動從O點向右傳播20cm，可得波速 v=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.2}{0.4}$=0.5m/s．x=5cm處的振動狀態(tài)傳到P點時波傳播的距離 x=75cm=0.75m，則質點P第一次到達波峰所經過的時間為 t=$\frac{x}{v}$+0.4s=$\frac{0.75}{0.5}$s+0.4s=1.9s．
答：
（1）P點起振時的速度方向沿y軸負方向．
（2）該波從原點向右傳播時開始計時，經1.9s時間質點P第一次到達波峰．

點評 本題解題時，要抓住波的基本特點：介質中各質點的起振方向與波源的起振方向相同，知道波在同一均勻介質中是勻速傳播的．運用波形平移法研究第2問，也可以分過程求時間．