EJU 2022 年第 1 回 物理 第 10 题

考点
波形图与振动图、波长、频率与波速
领域
波动
难度
中等
标准答案
⑥

解析摘要

标准解析

由空间波形确定固定点的振动

图给出的是 t=0t=0 的空间快照,而所求的是固定在 x=2 mx=2\ \mathrm{m} 处的介质质点随时间的振动。先从空间图像读出波的周期性,再用传播方向判定该质点的初始运动方向。

  1. 读取波长并求角频率

    相邻波峰位于 x=0.5 mx=0.5\ \mathrm{m} 和 2.5 m2.5\ \mathrm{m},因此波长为 λ=2 m\lambda=2\ \mathrm{m}。波速 v=8 m/sv=8\ \mathrm{m/s},由 v=fλv=f\lambda 得 f=4 Hzf=4\ \mathrm{Hz}。故角频率为 ω=2πf=8π rad/s\omega=2\pi f=8\pi\ \mathrm{rad/s}。固定位置处的位移应具有 sin⁡(8πt)\sin(8\pi t) 或其相反数的形式。

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