Question

求物理帝解答：平面简谐机械波问题！！

一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在t时刻的振动动能达到最大值，其大小为E，则在此时刻该媒质质元的总机械能为多少？求过程！！

Answer 1

高中生 表示不懂 但觉得是E 动能最大的点不是在平衡位置么 势能为O

追问

据说机械波的动能和势能相等。。。

追答

不同的机械波 有不同的特点吧

追问

物理没学好o>_<o

追答

好像和我说的差不多耶

追问

那个也不对。。。我似乎想清楚了一点。。。波传播时，速度最大点处斜率也最大即相对形变最大，位移最大点处动能为0，势能也是0

追答

可以想象波的形状是正弦 就能简单点吧

追问

。。。都差不多😭哎。。。继续复习了！BYE

Answer 2

动能达到最大，说明质元处于平衡位置，速度最大。此时，势能最小。如果势能为0，则总机械能为E。
势能0点是人为设定的，平衡位置恢复力为零，一般设为势能零点。

追问

啊？不是吧。。。哥哥Q^Q这里是假设传播到某点时，该点媒质无形变则势能为0

追答

质元回到平衡位置，这个位置就是原来不振动时的位置，所以势能为零。

追问

是啊，此时速度也为0，我想清楚了。。。谢谢！

追答

动能达到最大值，速度不可能为零的。
动能=1/2×质量×速度的二次方

追问

不啊。。。我说质元在平衡位置的时候。。。

追答

在振动过程中，平衡位置速度最大。
如果没有发生振动，那也就没有研究的必要了。

追问

哦。。。不啊，我说的应该是速度为0时候势能为0。
平衡位置处速度的确最大，势能也最大

追答

理想振动中，机械能守恒。
动能与势能互相转化，如果二者同为0，同为最大，还怎么守恒呢？
平衡位置处速度最大，势能最小

追问

不是啊..机械波的能量不会停留在某个质点上啊..

追答

呵呵，我说过了，如果某个质点都不振动了，研究它也就没什么意义了！

Answer 3

重庆大学07级大学物理考试试卷第六题。所以，应该是4000E

追问

过程？

追答

然后，我觉得可能是答案搞错了，所以，在我看来，这个题目很简单。质元的动能和势能一直相等。所以，答案应该是2E。