题目
当机械波在媒质中传播时,一媒质质元的最小变形量发生在(A是振动振幅)()A媒质质元离开其平衡位置最大位移处B媒质质元离开其平衡位置2A-|||-2处C媒质质元在其平衡位置处D媒质质元离开其平衡位置A/2处
当机械波在媒质中传播时,一媒质质元的最小变形量发生在(A是振动振幅)()
A媒质质元离开其平衡位置最大位移处
B媒质质元离开其平衡位置处
C媒质质元在其平衡位置处
D媒质质元离开其平衡位置A/2处
题目解答
答案
媒质质元形变量最小时说明此时弹性势能最小,最小为零,根据能量守恒总能量等于不变当弹性势能为零时动能最大,当媒质质元在平衡位置时速度最大此时动能最大弹性势能最小,质元形变量最小,所以本题选C。
解析
步骤 1:理解机械波的传播特性
机械波在媒质中传播时,媒质质元的振动是简谐振动。在简谐振动中,质元的位移、速度和加速度随时间变化,且质元的形变量与弹性势能相关。
步骤 2:分析质元的形变量与弹性势能的关系
媒质质元的形变量最小时,说明此时弹性势能最小。根据能量守恒定律,总能量等于动能和弹性势能之和,即${E}_{总}={E}_{k}+{E}_{p}$。当弹性势能为零时,动能最大。
步骤 3:确定质元形变量最小时的位置
当媒质质元在平衡位置时,速度最大,此时动能最大,弹性势能最小,质元形变量最小。因此,媒质质元的最小变形量发生在其平衡位置处。
机械波在媒质中传播时,媒质质元的振动是简谐振动。在简谐振动中,质元的位移、速度和加速度随时间变化,且质元的形变量与弹性势能相关。
步骤 2:分析质元的形变量与弹性势能的关系
媒质质元的形变量最小时,说明此时弹性势能最小。根据能量守恒定律,总能量等于动能和弹性势能之和,即${E}_{总}={E}_{k}+{E}_{p}$。当弹性势能为零时,动能最大。
步骤 3:确定质元形变量最小时的位置
当媒质质元在平衡位置时,速度最大,此时动能最大,弹性势能最小,质元形变量最小。因此,媒质质元的最小变形量发生在其平衡位置处。