平面简谐波是平面简谐波的波函数,描述波传播到的各质点的振动状态的函数关系称为波函数,也叫波动方程。平面简谐波传播时,介质中各质点都作同一频率的简谐振动,但在任一时刻,各点的振动相位一般不同,它们的位移也不相同,但根据波阵面的定义知道,在任一时刻处在同一波阵面上的各点有相同的相位,它们离开各自的平衡位置有相同的位移。
平面简谐波的波函数概念
振幅A,是简谐振动中物体或物理量运动时距平衡点的最大位移,相位或相位角φ,表示简谐振动各时刻的运动状态,与周期T和初始相位有关.初始相位决定与物体的初始状态,周期T,每经历一个周期T的时间,简谐振动充分恢复到原来的状态.也就是说从任意时刻开始,经过一个周期,简谐振动有完全相同的状态。
平面简谐波是最基本的波动形式。平面传播时,若介质中体元均按余弦或正弦规律运动,就叫平面简谐波。如果所传播的是谐振动,且波所到之处,媒质中各质点均做同频率,同振幅的谐振动,这样的波称为简谐波,也叫余弦波或正弦波。如果简谐波的波面是平面,这样的简谐波称为平面简谐波。
有关。
坐标轴的正方向通常规定为波速方向,如果方向规定的与此相反,则波动方程相差一个符号。
A点振动,传播到B,需要时间x/u,x=-9m,u=-20m/s(负号仅仅表示,B的位置坐标为负,波速沿着-x方向),所以B的振动比A延后x/u=0.45s,波中任何一点的振动方程——波动方程为:y'=A*cos(4Pi*(t-x/u)-Pi)=0.03*cos(4Pi*(t-0.05x)-Pi)
B的振动方程为y=A*cos(4Pi*(t-x/u)-Pi)=0.03*cos(4Pi*(t-0.45)-Pi)
此时,A、B的位置坐标分别为x1=5m,x2=14m;原点的振动时刻比A提前x1/u=0.25s,所以原点的振动方程为y=A*cos(4Pi*(t+x1/u)-Pi)=0.03*cos(4Pi*(t-0.25)-Pi)=0.03*cos(4Pi*t-2Pi)=0.03*cos(4Pi*t)
B点的振动方程为y'=A*cos(4Pi*(t-0.7))
扩展资料:
根据牛顿第二定律,F=ma,当物体质量一定时,运动物体的加速度总跟物体所受合力的大小成正比,并且跟合力的方向相同。简谐运动系统的机械能守恒。
弹簧振子系统在平衡状态下,弹簧没有形变,振子(小球体)在平衡位置保持静止。若把振子拉过平衡位置,到达最大幅度,再松开,弹簧则会将振子向平衡位置收回。
在收回的过程中,弹簧的势能转换为振子的动能,势能在降低的同时,动能在增加。当振子到达平衡位置时,振子所积累的动能又迫使振子越过平衡位置,继续向同样的方向移动。
但因已越过弹簧振子系统的平衡位置,所以这时弹簧开始对振子向相反方向施加力。动能转作势能,动能降低,势能上升,直至到达离平衡位置最大幅度的距离。这时振子所有的动能被转化为势能,振子速度为零,停止运动。
势能又迫使振子移回平衡位置,在移动过程中,势能转为动能,因而再次越过平衡位置,重复这个过程。在没有任何其他力影响的完美的条件下,这个弹簧振子系统会在两个最大幅度点间不停地做往返运动。弹簧振子的固有周期和固有频率与弹簧弹力系数和振子质量有关,与振幅大小无关。
参考资料来源:百度百科--简谐波
平面简谐波的波长与驻波波长之间没有固定的关系。简谐波是指波形为 y=Asin(kx-\omega t)的波,其中 k 是波数,\omega 是角速度,A 是振幅。驻波(standing wave)是指在固定边界条件下,波在某一区域内持续维持不变的现象。驻波的波长可以通过满足边界条件的方程来求得,它与简谐波的波长没有固定的关系。