质点振动方向与横波的传播方向的关系

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质点振动方向与横波的传播方向的关系 作者：彭元泽

来源：《理科考试研究·高中》2014年第09期

质点振动方向与横波的传播方向的关系，这是一个讨论很多，方法很多的话题，不过人们的思维方式和方法应该不断地创新. 同时，接触到波的形成，波的图象后，又是学生感觉问题很多，比较着急的问题，应该引起足够的重视.

问题一一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图一所示，此时质点a 向y 轴正方向运动，则质点b 向y 轴的运动，质点c 向y 轴的运动，质点d 向y 轴的运动；此波向传播.

问题二一列简谐横波沿x 轴负方向传播，图2甲是t=1 s时的波形图，图2乙是波的某振动质点位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线 （ ）.

通过上面的分析与探究，可以得到振动质点运动方向的规律：

1-1振动质点运动到最大位置前后，运动方向相反；

1-2振动质点在最大位置间运动时，运动方向相同.

1-3质点的振动图象（向上为正）在某个时间区间内是减函数，质点振动的运动方向都向下； 振动图象在某个时间区间内是增函数，质点振动的运动方向都向上. 说明，如果是水平振子（右为正），则增函为右，减函为左.

二、振动传播时，各质点运动方向的规律

演示绳波和绳波实验的动画的模拟播放，如图5所示，在振动传播形成机械波的过程中，我们来研究各个质点运动方向的特点，现在在绳上取出具有代表性的点，从1，2，3，4…18.如图5所示，由此我们得到在形成机械波的过程中，各个质点运动方向的规律：

2-1在波峰（或者波谷）两侧（小于半个波长）各质点的运动方向相反；

2-2在相邻的波峰与波谷之间（或者波谷与波峰之间）各质点运动方向相同.

2-3波动图象是横坐标X 的增函数，质点的振动的运动方向可能向上，也可能向下；波动图象是减函数也具有两重性.

三、质点运动方向与横波传播方向的关系