浅谈机械波及相关解题.pdfVIP

40 据理篇 《数理化解题研究))2oos年第3期 AB不分离满足F．2mg． 点，由速度的对称性可知 的对 例3 如图所示，弹簧一点固定 称点Ⅳ应在最低点P的上方，又 在地面，另一端与一轻质簿板A相 因为口=kx／m( 为离开平衡位 连，处于静止状态，现有一质量为m 置的位移)所以 口 =口 = 的物体曰从距A上端h处自由下落， g．(B)正确． 与A碰后粘在一起 ．AB运动到最低 由以上几个实例可以看出，对于相关的简谐运动 点时，加速度为口，则 问题如果能巧用对称法求解，可收到事半功倍的效 (A)口=g (B)口g 果．以上仅为本人在教学中的一点体会，还望同仁指 (C)口g (D)条件不足，无法判断 出不足． 解析 AB碰后共同速度 ≠0，设碰撞处为 三 浅谈机械波及 河北省唐山市丰润车轴山中学 (064001) 谢丽英 ● 波动是振动的传播过程，激发波动的振动系统称 波的产生，首先要有作机械振动的物体，亦即波源；其 为波源．波动可分为两大类：一类是机械振动在媒质 次要有能够传播这种机械振动的媒质，只有通过媒质 中的传播过程，称为机械波．例如水波、声波等都是 质点问的相互作用，才能够由近及远地使机械振动在 机械波．另一类是变化电场和变化磁场在空间的传 媒质中向外传播．在声学中，发声器如声带、乐器、电 播过程，称为电磁波，例如无线电波、光波、伦琴射线 话机的膜片等都是波源，空气就是传播声波的媒质． 等都是电磁波．机械波与电磁波虽然本质上不同，但 应当注意，波动只是振动状态的传播，媒质中各 是都具有波动的共同特征．例如，机械波和电磁波都 质点并不随波前进，各质点只以交变的振动速度在各 具有一定的传播速度，都伴随着能量的传播，并且都 自的平衡位置附近振动．振动的传播速度称为波速， 能产生反射、折射、绕射和干涉等现象．本文讨论机 不要把波速与质点的振动速度混淆起来．此外，质点 械波的特征和基本规律． 的振动方向和波动的传播方向也不一定相同． 一 、机械波的产生和传播 横波和纵波 如果在波动中，质点的振动方向和 机械波产生的条件 在弹性媒质中，各个邻接的 波的传播方向相互垂直，这种波称为横波，例如，拉紧 质点之间是以弹性力互相联系着的．如果媒质中有 一 根绳子，使一端作垂直于绳子的振动，可看到这振 一 个质点A，因受外界扰动而离开平衡位置时，A点 动将沿着绳子向另一端传播，形成绳子上的横波．如 周围的质点就将对A作用弹性力，使A回到平衡位 果在波动中，质点的振动方向和波的传播方向相互平 置，并在平衡位置附近做振动．与此同时，当A偏离 行，这种波称为纵波．例如，在空气中传播的声波就 其平衡位置时，并在平衡位置附近作振动 ．与此同 是纵波．横波和纵波是两种最简单的波．各种复杂 时。当A偏离其平衡位置时，A点周围的质点也受到 的波都可分解成为纵波和横波来进行研究． A所作用的弹性力，于是使周围质点也离开各自的平 横波和纵波是波的两种基本类型．一般地说，媒 衡位置振动起来．所以媒质中一个质点的振动会引 质中各个质点的振动情况是很复杂的，由此产生的波 起邻近质点的振动，邻近质点的振