简谐波中的质点在什么位置动能最大

简谐波中的质点在什么位置动能最大

波是波源振动形式在介质中传播, 从而使媒质所有质点在平衡位置附近先后振动形成的.既然对一个个质点来说也是振动, 就有一个动能和势能的转化问题.那么质点在什么位置动能最大往什么位置势能最大呢?有的同学认为简谐振动的质点和单摆及弹簧振子一样, 它们在平衡位置时动能最大,在最大位移处时势能最大而动能为零. 这种认识是错误的, 它混淆了单个质点的简谐振动和波中各质点的简谐振动的能量转化上的区别.它们的区别有以下两点:

第一, 单个质点与的简谐振动与外界没有能量交换机械能守恒. 而波动是离波源近的质点先振动通过媒质间的相互作用力(弹性力)依次带动离源远的质点振动. 故就每一个介质质点来说它与周围质点构成了一个不可分割的统一体依次带动的过程也是能量传递的过程,因此对每个质点来说其机械能不守恒, 试想若守恒,哪来能量向远处传播?

第二, 单各质点做在谐振动时.其势能仅由自身因素决定.取决于质点离开平衡位置的位移大小(在水平弹簧振子中.取决于其伸长量) .而在波动中由于各质点间存在弹性力作用.其势能就取决于质点与周国

质点间的相对位移.也即质点所在处附近煤质的形变程度.图甲是横波(可设想为绳子形成的波).处在最大位移处的质点A 相对位移为零,形变量最小.故其势能为零.动能也是一定为零的.否则这一点就不是处在最大位移处的点.在平衡位置处的质点B ,形变最大, 势能最大.同样动能也最大.图乙是纵被.设为弹簧成的疏密波.由图可知处于平衡位置的质点.如图中的第10和第4质点恰好处在疏部和密部中央.这里是弹性形变最大的位置,势能最大.动能也最大.综上所述.不管是横波还是纵波.质点处平衡位置时动能和势能都最大 . 在最大位移处质点的动能和势能都为零:机如波中动能和势能的变化县同步的.同时达最大和同时为零.并且做周期性变化.


相关文章

  • 振动与波动部分
  • 振动与波动部分 相关习题(振动部分): 一.计算题 1. 一质量为10 g的物体在x 方向作简谐振动,振幅为24 cm,周期为4 s.当t =0时该物体位于x = 12 cm处且向x 轴负方向运动.求: (1) 振动方程: (2) 物体从初位置到x =-12 cm处所需的最短时间,此时物体的速度. ...

  • 大学物理7章作业
  • 第七章 机械波 一. 选择题 1. 机械波的表示式为 (SI ),则 (A) 其振幅为3m (B) 其波速为10m/s (C) 其周期为1/3s (D) 波沿x 轴正向传播 2. 一平面简谐波沿x 轴正向传播,此时 处质点的相位为 (A) 0 (B) π (C) π/2 (D) - π/2 3. 频 ...

  • 大学物理教程上册习题集(免费)
  • 一.单项选择题 2 1.一质点沿x 轴运动的规律是x =t -4t +5(SI 制),则前三秒内它的 (A) 位移和路程都是3m : (B) 位移和路程都是-3m : (C) 位移是-3m ,路程是3m : (D) 位移是-3m ,路程是5m : 2.f (v )为麦克斯韦速率分布函数,则f (v ...

  • 大学物理D-02振动和波
  • 练 习 二 振动和波 一.填空题 1.一弹簧振子作简谐振动,其振动曲线如图所示.则它的周期T 弦函数描述时初相位ϕ= . -s ) 3+π 2242π24 旋转矢量法:ϕ0=π.ω==⇒T ==2. 18s ,s 3112T 11 2.两个同方向同频率的简谐振动,其合振动的振幅为0.2m ,合振动的 ...

  • 河北工程大学物理
  • 大学物理模拟试卷一 一. 选择题:(每小题3分,共30分) 1. 一飞机相对空气的速度为200km/h,风速为56km/h,方向从西向东.地面雷达测得飞机速 度大小为192km/h,方向是:( ) (A )南偏西16.3º :(B )北偏东16.3º:(C )向正南或向正北 :(D )西偏东16.3 ...

  • 大学基础物理学答案(习岗)第8章
  • 第八章 振动与波动 本章提要 1. 简谐振动的描述 ● 物体在一定位置附近所作的无阻尼的等幅振动称简谐振动. 简谐振动的运动方程为 x =A cos(ωt +ϕ) 其中,A 为振幅.ω 为角频率.(ωt+ϕ)为简谐振动的相位, ϕ 为初相位. ● 简谐振动的速度方程 v = ● 简谐振动的加速度方程 ...

  • 第十二章机械振动与机械波
  • 第十二章 机械振动与机械波 第一单元 机械振动 第1课时 简谐运动及其图象 要点一 机械振动 即学即用 1.简谐运动的平衡位置是指 A.速度为零的位置 C.加速度为零的位置 答案 B ( ) B.回复力为零的位置 D.位移最大的位置 要点二 简谐运动 即学即用 2.一弹簧振子做简谐运动,周期为T,以 ...

  • 大学物理考题及答案
  • 一填空 1在垂直照射的劈尖干涉实验中,当劈尖的夹角变大时,干涉条纹将向 劈尖棱 方向移动,相邻条纹间的距离将变 小 . 2迎面驶来的汽车两盏前灯相距1.2m ,则当汽车距离人为___5365______时,人眼睛才能分辨这两盏前灯.(人的眼瞳直径为0.5mm ,人眼最敏感的光波长为550.0nm . ...

  • 20**年大学物理考试题库
  • 第10章 波动 一.选择题 1.一平面简谐波的波动方程为y =0.1cos(3πt -πx +π)(m ), t =0时的波形曲线如题4.1.2 图所示,则 ( C ) (A )O 点的振幅为-0.1m (B )波长为3m . (C )a , b 两点间位相差为1π (D )波速为9m ⋅s -1. ...

© 2024 范文中心 | 联系我们 webmaster# onjobs.com.cn