标准解析
平衡位置的振动速率最大
横轴表示介质的位置,因此本图是某一时刻的空间快照,不是单个介质点的位移—时间图。但正弦行波中,每个介质点都作简谐振动;其振动速率在平衡位置最大,在位移最大或最小时为零。
A、E、I都位于横轴上,位移为零,故三处介质都经过平衡位置,具有最大速率。C、G分别位于波峰和波谷,是介质振动的转折状态,速率为零;B、D、F、H位于中间位置,速率小于最大值。
也可利用行波关系核查。沿正方向传播的波写作,有。振动速率等于波速乘空间斜率的绝对值。正弦曲线在A、E、I斜率绝对值最大,在C、G斜率为零,与简谐振动判断一致。
A、I的空间斜率为正,介质瞬时向负位移方向运动;E斜率为负,介质向正位移方向运动。虽然方向相反,三者速率相等且最大。题问速率,不能因方向不同漏掉E。波传播速率c属于扰动传递,不能与介质自身的振动速率混为一个量。
最大速率是大小的极值,与位移正负无关。