波动知识学习.ppt

//////////////2 2021/10/15 * 例2、波源S的振动方程y=0.1cos4?t, u=4, L=12.5, 求:1）入射波的波动方程 2）反射波的波动方程 3）形成驻波的方程及各节点的位置 解:1) 2) 入射波在B点的振动方程: B点反射波的振动方程: P x S B L u 3) 略 2021/10/15 * 2、声强级: [dB(分贝)] 声 波 1、分类: 可闻声波: 次声波: 超声波: 2021/10/15 * 六、Doppler 效应 1、现象: ——因波源和观察者运动, 观测频率与波源频率不同 ? 波源S静止(?s=0), 人相对介质运动(?R), 人以?R迎向S: 人以?R远离S: 2、定量分析: > ?=?s < ?=?s 波源S 观察者 波 ?s ?s ?R ?R ? u 频率 速度 2021/10/15 * ? 人不动, 波源S运动(?s), S向着人运动: S远离人运动: ? S和人同时运动, (相互靠近时, ?R, ?s取+) > ?s < ?s 2021/10/15 * 例:声波在媒质中传播速度u,声源频率?S,若声源S不动,接收器R相对于媒质以?R沿着S,R连线向着声源S运动,则位于S、R连线中点P的振动频率 答案:A 2021/10/15 * 波动习题 1、判断正误 (A) 波源不动时, 波源的振动周期与波动的周期在数值上不同 (B) 波源振动的速度与波速相同 (C) 波传播方向上的任一质点, 振动位相总比波源滞后 (D) ……………………………, …………………....超前 答案:(C) 正确 2021/10/15 * 2、平面简谐波方程 (A,B,C为 正常数), 则波长____, 波速____,波传播方向上距离d的两点的振动位相差____ 提示: 2021/10/15 * 3、简谐波在弹性媒质中传播, 在媒质质元从平衡位置运动到最大位移的过程中 (A) 动能转化成势能 (D) 把自己的能量传给相邻的一段质元, 其能量逐渐减小 答案:(D) (B) 势能转化成动能 (C) 从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大 2021/10/15 * 4、机械横波在t时刻的波形曲线如图,则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是____ O x y a b c d e f g 答案:a, c, e, g 提示:在平衡位置处的质元,能量最大 2021/10/15 * 5’. 驻波中,两个相邻波节间各质点的振动 （A）振幅相同，位相相同 （B）……不同，……….. （C）……相同，……不同 （D）…..不同，…..不同 答案:(C) 5、在弦线上形成的驻波是由 (A) 两列振幅相同的相干波, 沿相同方向传播迭加而成 (D) 两列波，沿反方向传播迭加而成 (B) …………不相同………., ………………………….. (C) …………相同的………, …反 方 向 ……………… 答案:(B) 2021/10/15 * 答案:(C) 6、在弦线上驻波的表达式 则形成驻波的两反向进行的行波为 (A) (B) (C) (D) 2021/10/15 * 8、图中弧AOB为t时刻的波前,试由惠更斯原理用作图法画出t+?t时刻的波前 A O B ? ? ? 7、简谐波(强度I)通过一平面(面积S), 波速u与平面法线夹角?, 则通过该面的能流=? 答案:IScos? 2021/10/15 * 9、若入射波的方程 在x=0处反射后形成驻波反射点为波腹, 则反射波方程式y2= ? x=2?/3处质点合振动的振幅？ 提示: 代入x=2?/3得: A合=A 2021/10/15 * 10:声波在媒质中传播速度u,声源频率?S,若声源S不动,接收器R相对于媒质以?R沿着S,R连线向着声源S运动,则位于S、R连线中点P的振动频率 答案:A 2021/10/15 * 计算题: S1 S2 P r1 r2 解: 1、如图两相干波源S1, S2, S2比S1的位相超前?/4, ?=8m,r1=12m, r2=14m, S1,S2在P点引起的振动振幅分别为0.3m,0.2m, 求P点的合振幅 2021/10/15 * 2:如图, t=0时的y-x曲线, 已知A, ?, u, 求: 波动方程 2) 距O点?/8处质点的振动方程 3) …………………在t=0时的振动速度 解: 1) O点的振动方程 x (t=0) ? (原点) 波动方程: 2) x= ?/8代入上式即可 3) 令t=0, x= ?/8代入即可 x y u (t=0) P O 2021/10/15 * 3:波沿-x方向传播, t=2s时, 波形