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振动图像如何判断加速度和速度的大小及方向 最好能用图解

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/09 17:09:05
振动图像如何判断加速度和速度的大小及方向 最好能用图解
两位大神都回答很好 留给网友
质点的振动图象:纵轴表示相对平衡位置的位移 y ,横轴表示各时刻 t .



以上图为例:质点在A处的加速度方向是向下(严格说,是向着平衡位置方向),速度方向是向上(因此时位移为正值,过一小段时间后位移是更大的正值).
  同理,在B处的加速度方向是向下(加速度方向总是指向平衡位置),速度方向是向下.
在C处的加速度方向是向上,速度方向是向下.
在D处的加速度为0(无所谓方向),速度方向是向上.
再问: 可否说ac点减速 b点加速 如果在坐标5所对点到d点有点e 那么它的加速度向上 速度也向上 对吗 另外怎么用切线斜率来说明这一点
再答: 对的。 如果用切线的斜率来说明,则斜率表示的是“速度(含方向)”。 在所给的图中,函数式的形式为 y=A * sin(ωt ) 那么速度就是 V=dy / dt=Aω * cos( ωt ) 在A点处,t<T / 4 (T是周期),对应 ωt<π / 2,所以V>0,表示速度方向与 y 轴正方向相同(即振动方向是向上),其他各处的道理相同。   加速度是 a=dV / dt=-A*ω^2 * sin(ωt ) ,在A处,a<0,表示加速度方向与 y 轴正方向相反(向下)。
再问: 课本上有说波形图的时候有说到上波下振 但我看到波谷和波峰附近的质点好像不符合这条规律 是理解错了吗
再答: 我们前面所说的是振动图象,不是波形图。
对于横波的波形图,不能简单地说“上波下振”,这是不对的。可介绍一个最简单的判断波的传播方向与质点振动方向关系的方法。(方法很多,下面只介绍一种)三角形法:根据波形的形状,在相应区域中画一个“三角形”,三角形的一边的方向与波的传播方向相同,其他两条边的方向与该边方向形成同一绕向(顺时针或逆时针)。
例:有一个沿X轴正方向传播的横波(向右传播),在某时刻的波形如图。则ABCD各质点在此时的振动方向如上图所示(三角形两侧的方向对应波峰或波谷两侧质点的振动方向,三角形两侧的方向只取其“向上”或“向下”之意)。

注:判断方法有多种(三角形法、平移法、爬坡法、射箭法等行),只需理解一种,因为目的只有一个。
再问: http://zhidao.baidu.com/question/556081892?quesup2&oldq=1 这边还有道题目我不明确 我的看法是图像应该在四分之一周期后达到最高点 所以认为原图不对
再答: 后面这题,答案是ABC.因为电脑网络中断,今用手机先说答案,有网络时再补充完整。
再问: 答案我知道 另外这个是选错 我不明白的是图像的问题 图中有个铅笔的绘图 是我认为正确的图像
再答: 如果是选错的,则应选择D。   有铅笔绘图的那个是振动图象,那个用铅笔所绘的部分是错的,因为同一质点在一个时刻的位置是确定的,不可能用“平移”的方式来改变它在同一时刻的位置。   只有波形图才能用“平移”的方式来找到不同时刻的波形。
再问: 我是人为原来的图像画错了 我觉得x=4处的质点应该在四分之一周期后到达波峰 而图像指向波峰用了二分之一周期 不晓得是我哪里理解错了
再答: 后面这题,答案是D(题目要选错的)。
分析:首先,你在振动图象中的理解是错的,它不能象波形图中那样“平移”(因为一个质点的振动位置与各时刻的对应是唯一的)。  由于所给的波形图是在 t=0.1秒时的情况,所以在振动图象中也要找到 t=0.1秒时的对应情况。  从振动图象看,在 t=0.1秒时,处在X=4米的质点刚好在其“平衡位置”且向上振动(此时位移为0,过一点点时间后位移就变为正值了)。  再回到 t=0.1秒的波形图,找到X=4米处的质点(也在其“平衡位置”),把它的振动方向标明为向上,再由我前面所介绍的三角形法可判断出波是沿X轴负向传播。----A选项对  由波形图可得波长是 入=4米,由振动图象得周期是 T=0.4秒,所以波速是V=入 / T=4 / 0.4=10 m/s ---------------------B选项对  再过0.4秒(即过一个周期,各个质点的状态与所给波形图中的状态相同,容易知C选项对。  在一个周期内,质点通过的路程等于4倍振幅,由于图中所标的振幅是5厘米,所以4倍振幅就等于20厘米。-----------------------------D选项错
注:在判断波是沿X轴负方向传播后,就知道在波形图对应时刻(0.1秒),X=4米处的质点是在平衡位置且向上振动,所以再过 四分之一周期时,是处在波峰位置。这个图画得不好,不知意思明白否?