平面简谐波及其表达式
62 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

平面简谐波的波动表达式中，表示平衡位置处质元的振动方程是哪个？

  • y = A cos(ω(t - x/u) + φ)
  • y = A sin(ωt + φ)
  • y = A sin(ω(t - x/u) + φ)
  • y = A cos(ωt + φ) (correct)

    • 在波函数中，当x固定而t变化时，表示的是什么物理概念？

  • 质元的速度随时间变化
  • 质元的加速度随空间变化
  • 整个波的传播情况
  • 在某一点的质元的瞬时位移 (correct)

    • 在波动能量的传播中，单位时间内通过某一截面的能量所表示的公式是？

  • P = w u ΔS (correct)
  • P = ρ A ω Δt
  • P = ρ A² ω
  • P = wu Δt S

    • 波动能量的平均能量密度公式是？

    <p>w = 1/2 ρ Aω²</p> Signup and view all the answers

    波动能量中，动能与势能的关系是怎样的？

    <p>两者不同步，且总能不守恒</p> Signup and view all the answers

    在波动传播中，何者不是波动能量的传播过程表现的方式？

    <p>波的振动频率变化</p> Signup and view all the answers

    下列关于波速u的叙述中，哪一项是正确的？

    <p>波速与振幅无关</p> Signup and view all the answers

    对于某一特定波形，若t=0时的波形图已知，如何求出该平面简谐波函数？

    <p>通过已知的波形图获取相位</p> Signup and view all the answers

    什么情况下，波函数中x和t均可变时，表示的现象是什么？

    <p>波的传播状态</p> Signup and view all the answers

    在简谐振动中，振动的周期 $T$ 和振动的固有属性之间的关系是什么？

    <p>$T = 2eta rac{m}{k}$</p> Signup and view all the answers

    对于单摆，当振幅很小时，可以认为其振动是什么类型的？

    <p>简谐振动</p> Signup and view all the answers

    在简谐振动方程 $x = A ext{cos}( ext{w}t + ext{φ})$中，$A$代表什么？

    <p>振幅</p> Signup and view all the answers

    在弹簧振子的简谐运动中，恢复力$F$与位移$x$的关系是什么？

    <p>$F = -kx$</p> Signup and view all the answers

    单摆的振动周期$T$由什么决定？

    <p>摆长$l$和重力加速度$g$</p> Signup and view all the answers

    简谐振动中，如果振动的初相是$ ext{φ}$，并且初始位置$x_0 = - rac{mg}{k}$，那么振幅$A$的值为多少？

    <p>$ rac{mg}{k}$</p> Signup and view all the answers

    当弹簧振子静止时，图中$mg$与$kx_0$的关系是？

    <p>$mg = kx_0$</p> Signup and view all the answers

    惠更斯原理中，波阵面上的每一点可以被看作什么？

    <p>新的波源</p> Signup and view all the answers

    波的衍射现象是什么？

    <p>波改变传播方向并绕过障碍物</p> Signup and view all the answers

    产生波的衍射的条件是什么？

    <p>波长比障碍物小得多</p> Signup and view all the answers

    波的反射定律中，入射角和反射角之间的关系是什么？

    <p>入射角等于反射角</p> Signup and view all the answers

    波在不同媒质的界面传播时会发生什么现象？

    <p>波同时产生反射波和折射波</p> Signup and view all the answers

    半波损失是在什么情况下产生的？

    <p>波从波疏媒质入射到波密媒质</p> Signup and view all the answers

    如果波源的频率为2 Hz，波长为1.4m，波速应该是多少？

    <p>2.8 m/s</p> Signup and view all the answers

    入射波与反射波在界面上相遇时，会产生什么现象？

    <p>干涉</p> Signup and view all the answers

    反射波在媒质界面反射时发生什么样的相位突变？

    <p>突变为1/2波长</p> Signup and view all the answers

    反射波和入射波的波动方程一般会涉及哪些信息？

    <p>频率、波速、波长和振幅</p> Signup and view all the answers

    在距离波源5米和10米处，波的强度有哪些不同?

    <p>强度在5米处大于10米处</p> Signup and view all the answers

    波的能量密度在波源5米处和10米处分别为多少?

    <p>5米处大于10米处</p> Signup and view all the answers

    驻波是通过哪些波的叠加形成的?

    <p>同频率且相位差恒定的反向传播波</p> Signup and view all the answers

    在驻波中，动能和势能如何变化?

    <p>动能和势能之间在波节和波腹之间迁移</p> Signup and view all the answers

    强度叠加的条件不包括以下哪一项?

    <p>波长相同</p> Signup and view all the answers

    驻波下各质点的位移与时间的关系是怎样的?

    <p>质点的位移与时间有周期性关系</p> Signup and view all the answers

    在波动过程中，功率和振幅之间的关系是什么?

    <p>功率与振幅的平方成正比</p> Signup and view all the answers

    在两列波相遇时，其位移如何表现?

    <p>等于两列波的位移相加</p> Signup and view all the answers

    在波的干涉中，相干条件的第一条是什么?

    <p>频率相同</p> Signup and view all the answers

    如果两个波相遇并有相位差$ rac{ heta}{2}$，那么它的干涉结果是什么?

    <p>可能相互加强或减弱</p> Signup and view all the answers

    如何计算波的能量密度?

    <p>通过强度和介质性质结合</p> Signup and view all the answers

    在驻波中，哪个位置动能密度最大?

    <p>波腹</p> Signup and view all the answers

    振动的方向和频率相同的波动称为?

    <p>相干波</p> Signup and view all the answers

    干涉的结果取决于哪个因素?

    <p>相位和振幅</p> Signup and view all the answers

    当波源与接收器相对于媒质均为静止时，接收频率与波源频率的关系是什么？

    <p>接收频率等于波源频率</p> Signup and view all the answers

    若接收器以速度 $v_R$ 向波源运动，接收频率的计算公式为哪个？

    <p>$\frac{u + v_R}{u}$</p> Signup and view all the answers

    若波源以速度 $v_S$ 朝接收器方向运动，接收频率的表达式是？

    <p>$\frac{u + v_S}{u}$</p> Signup and view all the answers

    警报器发射频率为 1000Hz，运动速度为 10m/s 时，观察者直接听到的声音频率是多少？

    <p>970.6Hz</p> Signup and view all the answers

    当警报器发出的声波被固定物体反射时，观察者接收到的频率为？

    <p>1031.3Hz</p> Signup and view all the answers

    拍频的定义是什么？

    <p>两个频率的差</p> Signup and view all the answers

    如果波源和接收器分别以速度 $v_R$ 和 $v_S$ 相对于媒质运动，接收频率如何表示？

    <p>$\frac{u + v_R}{u - v_S}$</p> Signup and view all the answers

    超音速飞行的物体会导致什么现象？

    <p>形成激波</p> Signup and view all the answers

    合成相互垂直的简谐振动后，合振动的表达式中振幅 $A$ 可以计算为？

    <p>$A = A_1 + A_2$</p> Signup and view all the answers

    在欠阻尼振动中，物体的振动表现出何种特点？

    <p>振幅不断衰减</p> Signup and view all the answers

    在阻尼振动的公式 $x = A_0 e^{-βt} cos(ωt + φ_0)$ 中，$A(t)$ 表示什么？

    <p>瞬时振幅</p> Signup and view all the answers

    共振现象发生的条件是什么？

    <p>驱动力频率等于系统固有频率</p> Signup and view all the answers

    在受迫振动的条件下，系统的振幅$A$是如何计算的？

    <p>$A = rac{F_0}{(ω_0^2 - ω^2) + 4β^2 ω^2}$</p> Signup and view all the answers

    在过阻尼状态的振动中，物体的运动特点是什么？

    <p>物体逐渐停止在平衡位置</p> Signup and view all the answers

    对阻尼振动受迫的公式中，$F_r = -γv$表示什么？

    <p>阻力</p> Signup and view all the answers

    物体在共振时，会发生怎样的变化？

    <p>振幅增加到最大</p> Signup and view all the answers

    当两个简谐振动的相位差为 $0$ 时，这两个振动的合振幅是致最大的，为什么？

    <p>因为它们具有相同的方向和幅度</p> Signup and view all the answers

    在临界阻尼状态下，质点的运动轨迹呈现出什么特征？

    <p>不再作来回振动</p> Signup and view all the answers

    振动的频率与哪些因素无关？

    <p>波的传播介质</p> Signup and view all the answers

    作曲中如果多个频率相近的音符同时发出会发生什么现象？

    <p>增强共鸣</p> Signup and view all the answers

    在谐振过程中，系统的输出幅度是受什么影响的？

    <p>驱动力的频率</p> Signup and view all the answers

    为了达到最佳的合振动效果，三个简谐振动的相位差应该是什么？

    <p>$0$</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Chapter 4: Oscillation and Waves

    • This chapter covers the fundamental concepts of oscillation and wave.
    • It is divided into two parts: oscillation and wave fundamentals.

    Section 1: Fundamentals of Oscillation

    • §4-1 Description of Simple Harmonic Motion: Simple harmonic motion is defined as the repetitive back-and-forth movement of an object around a central equilibrium position. Key characteristics involve restoring forces proportional to displacement.

    • §4-2 Dynamic Characteristics of Simple Harmonic Motion: This section examines the dynamic properties of simple harmonic motion, including period, frequency, amplitude, and phase.

    • §4-3 Combination of Simple Harmonic Motions: This section details the combination of simple harmonic motions with the same frequency, using both algebraic and vector methods.

    • *§4-4 Damped Oscillation, Forced Oscillation, Resonance: This section explores the effects of damping and external forces on oscillatory systems, including resonance phenomena.

    Section 2: Fundamentals of Waves

    • §4-5 Production and Propagation of Waves: This section outlines the conditions necessary for wave generation and how waves propagate through a medium.

    • §4-6 Wave Expression: Describes the mathematical representation of waves, focusing on how the displacement of a particle in the medium varies with time and position.

    • §4-7 Wave Energy: Explains the energy associated with wave propagation.

    • §4-8 Wave Interference and Standing Waves: This section analyzes how waves interact when they overlap, discussing wave interference and the formation of standing waves.

    • §4-9 Huygens Principle, Wave Diffraction, Wave Reflection and Refraction: This section covers the Huygens principle and the phenomena of wave diffraction, reflection, and refraction.

    • *§4-10 Doppler Effect: This section outlines the Doppler effect—the change in frequency of a wave for an observer moving relative to the source.

    Studying That Suits You

    Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

    Quiz Team

    Related Documents

    Chapter 4: Vibration and Waves PDF

    Description

    本测验涵盖了平面简谐波的基本概念及相关方程。考察内容包括振动方程、波速、能量传播等重要物理概念。参与测试，了解简谐波的特性与公式。

    More Like This

    Use Quizgecko on...
    Browser
    Open
    Browser
    Browser