稿件来源:高途
| 波的多解问题题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-4
第十二章 机械波
12.2 波的图像
波的多解问题
一列横波在$x$轴上传播,在$t_{1}=0$时刻波形如图中实线所示,$t_{2}=0.05\;\rm s$时刻波形如图中虚线所示。
求这列波的波速是多少?
若波沿$x$正向传播这列波的波速是$40(4n+1)\\;\\rm m/s$ ($n=0$,$1$,$2$,…)
若波沿$x$负向传播这列波的波速是$40(4n+3)\\;\\rm m/s$ ($n=0$,$1$,$2$,…)
"]]若波沿$x$轴正方向传播,则波向前传播的距离$d=(n+ \dfrac{1}{4})\lambda(n=0$,$1$,$2$,…),
$v= \dfrac{d}{t} = \dfrac{d}{t_{2} - t_{1}} =40(4n+1)\;\rm m/s(n=0$,$1$,$2$,…)。
若波沿$x$轴负方向传播,则波向前传播的距离$d=(n+ \dfrac{3}{4})\lambda(n=0$,$1$,$2$,…),
$v= \dfrac{d}{t} = \dfrac{d}{t_{2} - t_{1}} =40(4n+3)\;\rm m/s(n=0$,$1$,$2$,…)。
若有另一列波能与这列波发生稳定干涉,则另一列波的最小频率是多少?
若有另一列波能与这列波发生稳定干涉,则另一列波的最小频率是$5\\;\\rm Hz$
"]]由$v= \dfrac{\lambda}{T} =\lambda f$,得$f= \dfrac{v}{\lambda}$,
若波沿$x$轴正方向传播,则$f= \dfrac{40(4n + 1)}{8} =(20n+5)\;\rm Hz(n=0$,$1$,$2$,…),即$f_{\min}=5\;\rm Hz$;
若波沿$x$轴负方向传播,则$f= \dfrac{40(4n + 3)}{8} =(20n+15)\;\rm Hz(n=0$,$1$,$2$,),即$f_{\min}=15\;\rm Hz$。
要发生稳定的干涉现象则两列波的频率必须相同,
所以得出另一列波的最小频率为$5\;\rm Hz$。
若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆,是否会发生明显的衍射现象?
若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆,会发生明显的衍射现象
"]]由于该波波长$\lambda=8\;\rm m$,大于电线杆竖直的尺寸,所以当波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象。
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