Question

如圖5所示，讓小球P一邊貼水面每秒振動5次，一邊沿x軸正方向勻速移動，O點是它的初始位置.圖示為恰經10個周期時觀察到的水面波.則此水面波的傳播速度值及小球P勻速移動的速度值分別是（　　）?

圖5

A.0.05 m/s、0.025 m/s

B.0.1 m/s、0.05 m/s

C.0.15 m/s、0.125 m/s

D.0.2 m/s、0.1 m/s

Answer 1

解析：設水面波的傳播速度為v₁，波源小球P的移動速度為v₂.P向+x方向移動，于是沿+x方向的波長縮短.一個周期內，波向+x方向傳播的距離為v₁/5,而波源前進了v₂/f，所以觀察者接收到的波長為：

                                    ①

同理，在-x方向接收到的波長為：?

                                                 ②

而f=5 Hz，由圖可求：

代入①②中，可求得v₁=0.2 m/s，v₂=0.1 m/s.

答案：D