《大學(xué)物理》第十一章波動(dòng)作業(yè)1

1、 11-2 一橫波沿繩子傳播時(shí)的波動(dòng)表式為 x, y 的單位為 m, t 的單位為s。 (1)求此波的振幅、波速、頻率和波長(zhǎng)。 (2)求繩子上各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大速度和最大加速度。 (3)求x = 0.2m處的質(zhì)點(diǎn)在t =1s時(shí)的相位，它是原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)在哪一時(shí)刻的相位? (4)分別畫(huà)出t = 1s,1.25s,1.50s各時(shí)刻的波形。100.05tycos()=4x目錄結(jié)束100.05tycos()=4xA =0.05m=5Hzn=0.5ml=umA=0.0510=0.5m/s=amA20.05(10)2=0.5m/s22 u=0.55=2.5m/sln解：nl2Atycos()=2x與比較得(1)

2、(2)目錄結(jié)束t =1s=440.2=9.2=10t9.2x =0.2m(3)x =0在原點(diǎn)處t =0.92sx/moy/m0.05t =1.25st =1st =1.2s目錄結(jié)束 11-5 已知一沿x 軸正向傳播的平面余弦波在t =1/3 s時(shí)的波形如圖所示，且周期T =2s (1)寫(xiě)出O點(diǎn)和 P 點(diǎn)的振動(dòng)表式； (2)寫(xiě)出該波的波動(dòng)表式； (3)求P 點(diǎn)離O點(diǎn)的距離。20 x/cmoy/cm10-5目錄結(jié)束A=10cm=j為時(shí)刻處的相位t13sx =0l=40cm，n=0.5Hz，T=2s，已知：nl2Atycos=2x+j解：由()10tycos=1+j3x20得到：20 x/cmoy/

3、cm10-5由波形圖得到：0v=j23y0 =-5目錄結(jié)束波動(dòng)方程為：10tycos=+x203cmO點(diǎn)(x =0)的振動(dòng)方程為：cm10tycos=+30()10tycos=1+3x2023(1)求P點(diǎn)的振動(dòng)方程0y=P0vP=t13s當(dāng)j2=+x20232=由式(1)目錄結(jié)束+x20232=10tycos=56Pcmx=703=23.3cm得到：目錄結(jié)束 11-6 一平面波在介質(zhì)中以速度u =20m/s沿x 軸負(fù)方向傳播，已知 a 點(diǎn)的振動(dòng)表式為：43tycos=axabu5m. (1)以a為坐標(biāo)原點(diǎn)寫(xiě)出波動(dòng)方程； (2)以距a點(diǎn)5m處的b點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)寫(xiě)出波動(dòng)方程。目錄結(jié)束43tycos=

4、a+3tycos=204x 解：(1)以a點(diǎn)為原點(diǎn)在x軸上任取一點(diǎn)P，坐 標(biāo)為x(2)以b點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)+3tycos=4x520()+3tcos=4x20 xyoP.a.xu.xyoab.5muP.目錄結(jié)束 11-7 一平面簡(jiǎn)諧波在t =0時(shí)的波形曲線如圖所示，波速u =0.08m/s; (1)寫(xiě)出該波的波動(dòng)表式; (2)畫(huà)出t =T/8 時(shí)的波形曲線。0.2x/cmoy/cm0.040.4u.目錄結(jié)束t=00.40.08ul=0.2Hz=nx=0y=0+0.04tcos=0.4x52yv0j2=uA=0.04m,l=0.4m，=0.08m/s，解：0.2x/cmoy/cm0.040.4u.(

5、1)目錄結(jié)束(2)當(dāng)t =T/8時(shí)l波向前推進(jìn)了8t=00.2x/cmoy/cm0.040.4u.8Tt=目錄結(jié)束 11-9 已知一沿 x 軸負(fù)方向傳播的平面余弦波，在t =1/3 s 時(shí)的波形如圖所示，且周期T =2s; (1)寫(xiě)出o點(diǎn)的振動(dòng)表式; (2)寫(xiě)出此波的波動(dòng)表式; (3)寫(xiě)出Q點(diǎn)的振動(dòng)表式; (4)Q點(diǎn)離o點(diǎn)的距離多大? PQ20 x/cmoy/cm-5.u目錄結(jié)束0.5Hzn=20cm/s=400.5A=10cml=40cm解：2T=uln13t+=j+j=23()10tcos=y0=2sT=j(1)對(duì)于O點(diǎn)O點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律：PQ20 x/cmoy/cm-5.u目錄結(jié)束+=x203