Question

2．如圖所示，一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波波速v=0.6m/s，圖示時刻x=0.24的質點開始振動，質點p的橫坐標x_p=0.96m，求：
（1）質點p開始振動時的運動方向．
（2）經過多長時間后，點p第一次到達波谷？

Answer 1

分析 （1）波在傳播過程中，各個質點的起振方向相同．由波的傳播方向，判斷出圖中x=0.24m處質點此時的振動方向，即可知道質點P剛開始振動時的振動方向．
（2）由圖讀出波長，求出周期，根據距離求出波傳到P點的時間．波傳到P點時向下振動，分析P點第二次達到波谷的時間，再求解總時間．

解答 解：（1）簡諧橫波向右傳播，根據波形的平移法判斷得知，圖中x=0.24m處質點此時的振動方向向下，則介質中所有質點開始振動的方向均向下，故質點P剛開始振動時的振動方向向下．
（2）由圖象可知，波長為 λ=0.24m，則周期為 T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{0.24}{0.6}$=0.4s
波從該時刻傳播到P經歷的時間 t₁=$\frac{x}{v}$=$\frac{0.96-0.24}{0.6}$s=1.2s
P開始向下振動，P質點第一次到達波谷又經過的時間為 t₂=$\frac{1}{4}$T=0.1s
故總時間為 t=t₁+t₂=1.3s
答：
（1）P質點剛開始振動時振動方向向下．
（2）經過1.3s時間，P質點第一次到達波谷．

點評 本題要把握住質點的振動過程與波動形成過程之間的聯系，分段求P點第一次達到波谷的時間，也可以根據波形平移法求時間．