当机械波在介质中传播时,一个质元的最大变形发生在哪里?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/04/27 04:15:50
A 介质质元离开其平衡位置的最大位移处
B 介质质元离开平衡位置-A/2处
C 介质质元在其平衡位置处
D 介质质元离开平衡位置A/2处
我也认为是选A。但是答案选C,不知道是怎么回事情。如果选C该怎么解释呢?

A 介质质元离开其平衡位置的最大位移处

不过不清楚最大变形是什么意思,如果将每个质点视作一个弹簧振子,则最大形变处是在最大位移处

如果选C的话就理解为质点的速度最大

质元中的机械能守恒与孤立的弹簧振子的机械能守恒不同,质元时刻都与相邻质元发生能量接受与释放,是因为与周围的质元存在弹性力的相互作用。所以,质元的动能和势能同时达到最大和最小,变化是同步的。当质元处于平衡位置处的动能无疑是最大的,所以势能也最大,并且在从平衡位置向其他位置运动时,能量释放给了相邻的质元。

答案是C,质点作简谐振动系统是孤立的,而波动中各质元虽然也在作简谐振动,但各质元彼此之间是由弹性力连接的,并不是孤立的,而是开放的。波在传播时,质元不断地从上游质元接收能量使自己能量升高,然后又将能量传递给下游质元使自己能量降低。因此在平衡位置时质元本身的势能变大,发生形变就最大。

机械波中,质元的最大形变发生在其平衡位置处,因为机械波中任一质元在任意一时刻的动能和势能总是相等的,请区分简谐波与简谐振动的不同之处,简谐振动的话就应该选A