全国勘察设计注册工程师执业资格考试公共基础考试注册物理机械波.ppt
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1、大纲要求:机械波的产生和传播 简谐波表达式 描述波的特征量 波阵面 波前 波线 波的能量 能流 能流密度 波的衍射 波的干涉 驻波 声波 声强级 多普勒效应,第三部分 机械波,一. 机械波的基本概念,振源(波源),弹性媒质,1.机械波产生条件,2.波动特征,机械波是振动状态(相位)在弹性媒质中的传播,机械波是弹性媒质中各点以一定的相位差的集体振动,机械波是振动能量在弹性媒质中的传播,质点并未随波逐流,横波,纵波,按传播特征分,球面波,平面波,按波面分 平面波 球面波,3.波的分类,频率 :即波源的频率,波长 :振动在一个周期,内传播的距离,波速u :取决于媒质的性质,三者关系 :,4.描述波的
2、特征量,1.表达式一(波沿X正向传播),X处质点振动方程为,二平面谐波的波动方程,符号规定,质点振动偏离平衡位置的位移 y,振动向前传播的距离 x,处质点振动方程为,2. 表达式二(波沿X负向传播),即令 ,得 处质点的振动方程,即,即令 ,得 时刻的波形方程,3.物理意义:孤立地看一点,静止地看各点,解:,不变,答: B,媒质确定,波速不变!,答:(C),例3: 一横波沿绳子传播,波动方程为,则,(A) 波长0.05m (B) 波长0.5m,(C) 波速25 m/s (D) 波速5 m/s,比较法 写成标准式,又,u,答:B,例4:在简谐波传播过程中,沿波传播方向相距为/2 的两点的振动速度
3、必定,(A)大小相同,方向相反,(B)大小和方向均相同,(C)大小不同,方向相同,(D)大小不同,方向相反,答:(A),例5:一平面简谐波沿x轴正向传播,振幅为A=0.02m ,周期T=0.5s ,波长=100m ,原点处质元初相位=0 ,则波动方程的表达式:,答:(B),(2012考题),例6:(2013考题)一平面简谐波的波动方程为,(SI),则在,时刻,处于平衡位置,且与坐标原点,最近的质元的位置是:,答:(C),三、 波的能量,波的能量=媒质中某体积元的振动动能与弹性势能之和,体积元内媒质质点的总能量为:,设有一平面简谐波:,(1)在波动的传播过程中,任意时刻的动能和势能不仅大小相等而
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