习题四振动波动和超声波.docVIP

第4章 振动波动和超声波（习题参考答案） 4-6．解：振动的圆频率为rad/s，初相位为0，振幅为2cm，振动的方程为 cm。 速度的表达式为 cm/s。 加速度的表达式为 cm/s2。 4-7．解：（1）振动的周期为s。 （2）振动的圆频率为rad/s，初相位为0，振幅为10cm，振动的表达式为 cm。 （3）系统的总能量为J。 4-8．解：（1）已知cm，与振动方程的标准形式比较，可直接写出三个特征量：振幅为3cm；周期为s；初相位为。 （2）t 0时，物体的位移为x cm； 速度cm/s； 加速度为cm/s2。 4-9．解：合振动的振幅为 cm； 初相位为 ° 4-10．解：由已知波动方程可求得波速为u 100πcm/s，角频率为ω πrad/s，周期为T 2s，波长为λ uT 200πcm，波线上x等于一个波长处质点的振动方程为 cm 4-11．解：由已知波动方程可求得两列波的波速分别为u1 50cm/s，u2 500cm/s，角频率均为ω 10πrad/s，周期均为T 0.2s，两列波的波长分别为λ1 u1T 10cm，λ2 u2T 100cm。 4-12．解：波动方程为m。 （1）P点的振动方程为m。 （2）P处质点与波源的相位差为 （3）球面波的强度与距离的平方成反比，所以x 5m处波的强度为。 4-13．解：（1）两列波到达C点的波程差为1.5λ，所以相位差为1.5×2π 3π。 （2）因为两列波到达C点的相位差为3π，所以干涉相消，其振幅为0。 4-14．解：（1）已知的驻波方程与驻波的标准方程 相比较可得两列行波的振幅为A 0.01m，，所以波长m，，所以周期s，波速为m/s。 （2）相邻两波节的距离为m 4-15．解：设两声波的声强分别为I1、I2，因为dB 即 ， 所以 4-16．解：声强为 w/m2 4-17．解：根据多普勒效应，这是声源运动，观察者不动的情况： （1）火车向你开来时接收的频率为kHz （2）火车离去时接收的频率为kHz 4-18．解：根据多普勒效应，这是声源、观察者都动的情况： （1）B车司机听到A车鸣笛频率为Hz （2）有风相当于介质运动，B车司机听到A车鸣笛频率为 Hz 4-19．解：已知Hz；θ 0°；Hz；c 1500m/s； 则心脏壁的运动速度为m/s。