题目
一平面简谐波的波动方程为 y=0.02cos(4pi t-2pi x)(SI 单位),则该波的波速为()A. 1m/sB. 2m/sC. 0.5m/sD. 4m/s
一平面简谐波的波动方程为 $y=0.02\cos(4\pi t-2\pi x)$(SI 单位),则该波的波速为()
A. 1m/s
B. 2m/s
C. 0.5m/s
D. 4m/s
题目解答
答案
B. 2m/s
解析
本题考查平面简谐波波动方程的知识以及波速的计算。解题思路是先明确平面简谐波波动方程的标准形式,然后将给定的波动方程与之对比,找出角频率$\omega$和波数$k$,最后根据波速$v$与角频率$\omega$和波数$k$的关系计算出波速。
平面简谐波波动方程的标准形式为$y = A\cos(\omega t - kx)$,其中$A$为振幅,$\omega$为角频率,$k$为波数。
已知给定的波动方程为$y = 0.02\cos(4\pi t - 2\pi x)$,将其与标准形式对比可得:
- 角频率$\omega = 4\pi$ $rad/s$。
- 波数$k = 2\pi$ $m^{-1}$。
根据波速$v$、角频率$\omega$和波数$k$的关系$v=\frac{\omega}{k}$,将$\omega = 4\pi$ $rad/s$和$k = 2\pi$ $m^{-1}$代入可得:
$v=\frac{4\pi}{2\pi}= 2$ $m/s$。