题目
2-7 如习题 2-7 图所示为一平面简谐波在t时刻的波-|||-形曲线,若此时A点处介质质元的振动动能在增大,则:-|||-(1)A点处质元的弹性势能怎样?-|||-yy-|||-B-|||-0 A x-|||-2-7 如习题 2-7 图所示为一平面简谐波在t时刻的波-|||-形曲线,若此时A点处介质质元的振动动能在增大,则:-|||-(2)B点处质元的振动动能如何变化?-|||-2-7 如习题 2-7 图所示为一平面简谐波在t时刻的波-|||-形曲线,若此时A点处介质质元的振动动能在增大,则:-|||-(3)判断此波的传播方向;-|||-2-7 如习题 2-7 图所示为一平面简谐波在t时刻的波-|||-形曲线,若此时A点处介质质元的振动动能在增大,则:-|||-(4)当介质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程-|||-中,能量的变化情况怎样?试分析理由。

题目解答
答案

解析
步骤 1:A点处质元的弹性势能变化
A点处介质质元的振动动能在增大,根据简谐振动中动能和势能的转换关系,当动能增大时,势能减小。因此,A点处质元的弹性势能在减小。
步骤 2:B点处质元的振动动能变化
由于波形图中A点和B点的位移相同,且A点处质元的振动动能在增大,根据简谐振动的对称性,B点处质元的振动动能也在增大。
步骤 3:波的传播方向
根据波形图,A点处质元的振动动能在增大,说明A点处质元正在从平衡位置向最大位移处运动。根据波的传播特性,波的传播方向与质元的运动方向相反,因此波的传播方向为x轴负向。
步骤 4:介质质元从平衡位置运动到最大位移处的能量变化
当介质质元从平衡位置运动到最大位移处时,质元的动能逐渐减小,而弹性势能逐渐增大。因此,质元的动能转化为弹性势能,总能量保持不变。
A点处介质质元的振动动能在增大,根据简谐振动中动能和势能的转换关系,当动能增大时,势能减小。因此,A点处质元的弹性势能在减小。
步骤 2:B点处质元的振动动能变化
由于波形图中A点和B点的位移相同,且A点处质元的振动动能在增大,根据简谐振动的对称性,B点处质元的振动动能也在增大。
步骤 3:波的传播方向
根据波形图,A点处质元的振动动能在增大,说明A点处质元正在从平衡位置向最大位移处运动。根据波的传播特性,波的传播方向与质元的运动方向相反,因此波的传播方向为x轴负向。
步骤 4:介质质元从平衡位置运动到最大位移处的能量变化
当介质质元从平衡位置运动到最大位移处时,质元的动能逐渐减小,而弹性势能逐渐增大。因此,质元的动能转化为弹性势能,总能量保持不变。