Question

高二物理~请问如何分析某时刻机械波上某点的加速度方向？如图，课本上的一道例题，B选项虽然是错的，但

高二物理~请问如何分析某时刻机械波上某点的加速度方向？如图，课本上的一道例题，B选项虽然是错的，但提到加速度方向，不知道应如何分析，恳请大神帮忙讲解，非常感谢！

Answer 1

过点P做x轴的垂线，与x轴交点设为O’，那么这个质点P就在O'上下振动，O’点为质点P的平衡位置。
1）质点P在平衡位置O’时，受到的回复力为零；
2）质点P在平衡位置上面时（y轴正半轴），不论是向上振动，还是向下振动，受到的回复力都是向下的；
3）质点P在平衡位置下面时（y轴负半轴），不论是向上振动，还是向下振动，受到的回复力都是向上的；
回复力就是质点P的合力，提供加速度，所以B选项（就是上面说的第2种情况）中的加速度方向是沿y轴负方向（向下的）
回复力方向始终指向平衡位置，加速度方向也始终指向平衡位置

追问

额，请问这不是简谐运动的分析吗？机械波的图像也这样分析吗？

追答

以绳子的振动为例子，绳子是由无数个质点构成的（微分法），每个质点的振动都是简谐振动。
简谐振动图像分析是对一个质点的振动情况随时间的变化。
机械波是不同位置的质点的振动情况。
如果被研究做简谐振动的质点和机械波上的质点为同一点，那么他们会有相同的振动情况（实际上就是同一个点）
举个相似的例子：某个物体做简谐振动就好像一个小学生自己在跳绳。机械波就像是好多小学生在一起跳绳，其中的每个小学生都在跳就相当于机械波中的某个质点在做简谐振动。