一平面简谐波沿x轴正方向传播,波速u=20 m/s,已知x=25m位置处的B点振动方程表达式:yB=3cos(4πt—π/3)(SI),求该平面简谐波的波函数
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亲爱的用户,很高兴能帮助您理解。由于简谐波沿x轴正方向传播,波函数可以表示为:
y(x,t) = A cos(kx - ωt + φ)
其中,A为振幅,k为波数,ω为角频率,φ为初相位。
已知波速u=20 m/s,根据波速、角频率和波数的关系:u = ω/k,我们可以求得角频率:ω = uk = 20 × 2π = 40π (rad/s)。
在x=25m位置处的B点,振动方程表达式为:yB=3cos(4πt—π/3)(SI),由此我们可以求得初相位:φ = -π/3。
另外,波数k与波长λ之间的关系是:k = 2π/λ,所以我们可以求得波长:λ = 2π/k = 2π/(2π/25) = 25 m。
综上所述,波函数可以表示为:y(x,t) = 3cos(2π/25 x - 40π t - π/3)。
咨询记录 · 回答于2023-12-25
一平面简谐波沿x轴正方向传播,波速u=20 m/s,已知x=25m位置处的B点振动方程表达式:yB=3cos(4πt—π/3)(SI),求该平面简谐波的波函数
由于简谐波沿x轴正方向传播,波函数可以表示为:
y(x,t) = A cos(kx - ωt + φ)
其中,A为振幅,k为波数,ω为角频率,φ为初相位。
已知波速u=20 m/s,根据波速与角频率和波数之间的关系:
u = ω/k
可以求得角频率:
ω = uk = 20 × 2π = 40π (rad/s)
在x=25m位置处的B点,振动方程表达式为:
yB=3cos(4πt—π/3)(SI)
由此,可以求得初相位:
φ = -π/3
再根据波数与波长之间的关系:
k = 2π/λ
可以求得波长:
λ = 2π/k = 2π/(2π/25) = 25 m
综上所述,波函数可以表示为:
y(x,t) = 3cos(2π/25 x - 40π t - π/3)
拓展资料:
函数(function),数学术语。其定义通常分为传统定义和近代定义,函数的两个定义本质是相同的,只是叙述概念的出发点不同,传统定义是从运动变化的观点出发,而近代定义是从集合、映射的观点出发。
函数的近代定义是给定一个数集A,假设其中的元素为x,对A中的元素x施加对应法则f,记作f(x),得到另一数集B,假设B中的元素为y,则y与x之间的等量关系可以用y=f(x)表示,函数概念含有三个要素:定义域A、值域B和对应法则f。其中核心是对应法则f,它是函数关系的本质特征。
函数,最早由中国清朝数学家李善兰翻译,出于其著作《代数学》。之所以这么翻译,他给出的原因是“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”,也即函数指一个量随着另一个量的变化而变化,或者说一个量中包含另一个量。
长为 L ,质量为5M的匀质杆可绕通过杆一端 O 的水平光滑固定轴转动,开始时杆竖直下垂,如图所示。有一质量为 m 的子弹以水平速度 v 射入杆上 A 点,并嵌在杆中, OA =4/5 L 。求:子弹射入后瞬间杆的角速度。
设子弹射入后杆的角速度为 $\omega$,杆的转动惯量为 $I$。
根据动量守恒和角动量守恒,我们可以得到以下方程组:
$$\begin{cases}
mv = (5m+M)v' \\
\frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}I\omega^2 + \frac{1}{2}(5m+M)v'^2
\end{cases}$$
其中 $v'$ 是子弹和杆的质心速度,由几何关系可得 $v'=\frac{4}{5}v$。
杆的转动惯量可以分解为两部分:杆绕质心转动的转动惯量和质心沿杆轴转动的转动惯量,即 $I=\frac{1}{3}ML^2+\frac{1}{4}m(\frac{4}{5}L)^2$。
代入上式,整理得:
$$\omega = \frac{5mv}{2I+5mv'\cdot\frac{4}{5}L} = \frac{5mv}{\frac{5}{3}ML^2+\frac{2}{5}mL^2+5mv\cdot\frac{4}{5}L}$$
最终答案为 $\omega$。
乱码
亲亲,怎么啦
设子弹射入后杆的角速度为 $\omega$,杆的转动惯量为 $I$。
根据动量守恒和角动量守恒,我们可以得到以下方程组:
$\begin{cases}
mv = (5m+M)v' \\
\frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}I\omega^2 + \frac{1}{2}(5m+M)v'^2
\end{cases}$
其中 $v'$ 是子弹和杆的质心速度,由几何关系可得 $v'=\frac{4}{5}v$。
杆的转动惯量可以分解为两部分:杆绕质心转动的转动惯量和质心沿杆轴转动的转动惯量,即 $I=\frac{1}{3}ML^2+\frac{1}{4}m(\frac{4}{5}L)^2$。
代入上式,整理得:
$\omega = \frac{5mv}{2I+5mv'\cdot\frac{4}{5}L} = \frac{5mv}{\frac{5}{3}ML^2+\frac{2}{5}mL^2+5mv\cdot\frac{4}{5}L}$
最终答案为 $\omega$。
$\omega$ 的含义是角速度,表示单位时间内转过的角度。
题目:长为 L ,质量为5M的匀质杆可绕通过杆一端 O 的水平光滑固定轴转动,开始时杆竖直下垂,有一质量为 m 的子弹以水平速度 v 射入杆上 A 点,并嵌在杆中,OA =4/5 L 。
求:子弹射入后瞬间杆的角速度。
解答:设子弹射入后杆的角速度为 $\omega$,杆的转动惯量为 $I$,则根据动量守恒和角动量守恒有:
$\begin{cases}mv = (5m+M)v' \\\frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}I\omega^2 + \frac{1}{2}(5m+M)v'^2\end{cases}$
其中 $v'$ 是子弹和杆的质心速度,由几何关系可得 $v'=\frac{4}{5}v$。
杆的转动惯量可以分解为两部分:杆绕质心转动的转动惯量和质心沿杆轴转动的转动惯量,即 $I=\frac{1}{3}ML^2+\frac{1}{4}m(\frac{4}{5}L)^2$。
代入上式,整理得:
$\omega = \frac{5mv}{2I+5mv'\cdot\frac{4}{5}L} = \frac{5mv}{\frac{5"
$$是什么意思?
$$是数学公式的起始符号,用于表示在一行或一段文字中插入数学公式。在LaTeX中,数学公式通常用$$包围起来,例如:$$x^2+y^2=r^2$$ 表示一个二元一次方程。