y=0.05cos[2π(t-x/10)-2π]由这个简谐波方程可知,周期为多少?波长为多少

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摘要 根据简谐波的一般式 $y=A\cos(\omega t-kx+\varphi)$,
可以看出:
周期 $T=\frac{2\pi}{\omega}$
波长 $\lambda=\frac{2\pi}{k}$
其中,$\omega$ 为角频率,$k$ 为波数,$A$ 为振幅,$\varphi$ 为初相位。
将给定的简谐波方程 $y=0.05\cos[2\pi(t-\frac{x}{10})-2\pi]$ 转化为一般式,得:
$y=0.05\cos[2\pi t-\frac{2\pi x}{10}-2\pi]$
可知:
振幅 $A=0.05$
初相位 $\varphi=-2\pi$
角频率 $\omega=2\pi$
波数 $k=\frac{2\pi}{\lambda}$
将上式中的 $x$ 取 $x+\lambda$,可得:
$y=0.05\cos[2\pi t-\frac{2\pi (x+\lambda)}{10}-2\pi]$
将两式相减,得:
$0=\frac{2\pi}{10}\lambda$
即:$\lambda=5$(单位:m)
将角频率 $\omega=2\pi$
咨询记录 · 回答于2024-01-15
y=0.05cos[2π(t-x/10)-2π]由这个简谐波方程可知,周期为多少?波长为多少
根据简谐波的一般式 $y=A\cos(\omega t-kx+\varphi)$, 可以看出: 周期 $T=\frac{2\pi}{\omega}$ 波长 $\lambda=\frac{2\pi}{k}$ 其中,$\omega$ 为角频率,$k$ 为波数,$A$ 为振幅,$\varphi$ 为初相位。 将给定的简谐波方程 $y=0.05\cos[2\pi(t-\frac{x}{10})-2\pi]$ 转化为一般式,得: $y=0.05\cos[2\pi t-\frac{2\pi x}{10}-2\pi]$ 可知: 振幅 $A=0.05$ 初相位 $\varphi=-2\pi$ 角频率 $\omega=2\pi$ 波数 $k=\frac{2\pi}{\lambda}$ 将上式中的 $x$ 取 $x+\lambda$,可得: $y=0.05\cos[2\pi t-\frac{2\pi (x+\lambda)}{10}-2\pi]$ 将两式相减,得: $0=\frac{2\pi}{10}\lambda$ 即:$\lambda=5$(单位:m) 将角频率 $\omega=2\pi$
带入周期公式,可得:$T=\frac{2\pi}{\omega}=1$(单位:s)因此,该简谐波的周期为 $1$ 秒,波长为 $5$米
为什么这么多不知名符号
根据简谐波的一般方程 y = A sin(ωt - kx + φ) 或 y = A cos(ωt - kx + φ),其中 A 为振幅,ω 为角频率,k 为波数,φ 为初相位,t 为时间,x 为位移,可以得到: 振幅 A = 0.05 角频率 ω = 2πf,其中 f 为频率。由于该方程中没有给出频率 f,因此需要根据周期 T 求解。 简谐波的周期 T = 1/f = 2π/ω 初相位 φ = -2π 波数 k = 2π/λ,其中 λ 为波长。由于该方程中没有给出波长 λ,因此需要根据波数 k 求解。 根据题目中的简谐波方程可知: y = 0.05 cos[2π(t - x/10) - 2π] 比较该方程与一般方程 y = A cos(ωt - kx + φ),可得: A = 0.05,ω = 2π,k = 2π/10 = π/5,φ = -2π 因此,该简谐波的周期为:T = 2π/ω = 1秒 该简谐波的波数为:k = 2π/λ = π/5 该简谐波的波长为:λ = 2π/k = 10米
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