Question

高中物理简谐波？

一列横波上某一质点的运动情况是怎样的，是不是上下振动，如果是，那横波还怎样向前传播（只是横波，不是振动图像）

Answer 1

横波上质点的振动方向不能叫做“上下振动”，应该叫做“垂直于波的传播方向往复振动”。
水波就是最常见的横波了。
水波向前传播是由于某部分水的振动造成内部压强周期性变化，所以旁边的水跟随它一起运动，并且总是“慢一步”，这就形成了水波向远方传递。

追问

那对于波上某一质点的往复运动，计算它通过的路程时，在波形图上是算它沿y轴往复通过的路程吗

追答

是的，如果横波沿X轴方向（不论正负）传播，那么某一质点的振动路径就是它在Y方向上的往复路径，也就是振幅。

追问

谢谢麻烦您了

Answer 2

横波 是 质点震动方向与 波的方向 垂直。那么波怎么 会垂直传播呢？因为波的本质是能量的迁移，某质点震动的动能 传递给附近的质点，让他们有了动能，波源的震动导致自身的势能、动能不断变化，这种变化也导致 附近的质点 跟随变化，这样就有了 能量的传播。
震动 方向与 波的传播方向 的关系，与 震动源 的运动特点和能量转换方式 有关。比如 空气波、水波、电磁波、地震波、、、 与介质和震动源自身的物理性质 紧密相关，不是所有材料都能产生横波、也不是 都能产生纵波。
z

追问

那对于波上某一质点的往复运动，计算它通过的路程时，在波形图上是算它沿y轴往复通过的路程吗

追答

某个具体质点，它的运动 其实与波的传播方向无关，前面也讨论了。单独质点的运动 可以看成 机械能守恒的 往复运动，它是个变速的直线运动。一般画图的时候 质点震动方向是 Y轴方向，波形沿着 X 轴方向。
计算 某质点在 一个时间段的 路程，先看 起始时刻 对应的波形位置，然后看 终止时刻的波形位置。如果时间是半周期整数倍就好计算了，否则你 要 根据图 估计 是否达到了最大振幅 。

追问

谢谢，麻烦您了

Answer 3

机械振动和机械波

(1)定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动。

(2)简谐运动的特征：回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零;在最大位移处，速度为零，加速度最大。

(3)描述简谐运动的物理量

①位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅。

②振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱。

③周期T和频率f：表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系，即T=1/f。

(4)简谐运动的图像

①意义：表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹。

②特点：简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线。

③应用：可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。

Answer 4

最典型的水波就是传播放向，你可以做实验看一下

追问

那对于波上某一质点的往复运动，计算它通过的路程时，在波形图上是算它沿y轴往复通过的路程吗

追答

波长=​λ=u/f，其中u是波速，f是频率。解答过程如下：（1）波长λ等于波速u和周期T的乘积，即λ=uT。（2）频率f=1/T得到：T=1/f。（这是周长和频率的关系

追问

谢谢，麻烦您了