已知一平面简谐横波的波动表达式为y=0.002cos(400πt-20πx)(SI),k=0,±1,±2...,则t=1s时

2024-11-20 21:31:29
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回答1:

已知波动方程y=A*cos(w*(t-x/v)),将cos(w*(t-x/v))=-1代入,求出所对应的时刻t=1s的位置坐标x,x为波谷对应的位置坐标。

将波动方程写成y=A*cos[400Pi*(t-x/20)]可知,波速v=20m/s,圆频率w=400Pi/s,周期T=2Pi/w=0.005s.

数学知识,当400Pi*(t-x/20)=(2k+1)*Pi (k=0,1,2,...)时,y=-A为波谷(A=0.002m),将t=1s代入解得:x=1-(2k+1)/400,将k=0,1,2,...依次代入解出x即为所求。

求波峰对应的位置,类似的,只需令cos[400Pi*(t-x/20)]=+1

回答2:

将t=1s代入表达式得y=0.002cos(400π-20πx),则波峰出现的位置为cos(400π-20πx)=1的时候,波谷出现的位置为cos(400π-20πx)=0的时候。
对于波峰即400π-20πx=2kπ时,则波峰出现的位置为x=(400-2k)/20 k=0,±1,±2...
对于波谷即400π-20πx=(2k+1)π/2时,则波峰出现的位置为x=(799-2k)/40 k=0,±1,±2...
希望有用。