10机械波
成纱8cm、9cm、10cm连续机械波的成因与控制措施探讨
成纱8cm、9cm、10cm连续机械波的成因与控制措施探讨
成纱8cm、9cm、10cm连续机械波的成因与控制措施探讨
成纱8cm、9cm、10cm连续机械波是众多纱线产品中常见的一种产品，
这种产品的出现会带来一定的困扰，主要是因为它们的波动较大，有
时会影响产品的质量。
那么，成纱8cm、9cm、10cm连续机械波的成因
与控制措施是什么呢？
首先，成纱8cm、9cm、10cm连续机械波的成因主要是由于纱线材料本
身的质量问题，尤其是纱线的纤维强度差异。
纱线纤维强度差异会使
得纱线材料在成纱过程中出现变形，从而产生不同的机械波。
其次，成纱机的把纱控制不当也是成纱8cm、9cm、10cm连续机械波的
一个重要原因。
如果成纱机的把纱控制不当，会导致经纱不均匀，产
生变形，从而产生机械波。
最后，还有一些成纱8cm、9cm、10cm连续机械波的控制措施可以采用。
首先，要提高纱线材料的质量，尤其是纱线的纤维强度，以维持纱线
材料的一致性。
其次，在成纱过程中，要对把纱进行有效的控制，确
保经纱均匀，避免出现变形。
通过上述讨论，我们可以看出，成纱8cm、9cm、10cm连续机械波的成
因主要是由于纱线材料本身的质量问题，以及成纱机的把纱控制不当，而控制措施主要是提高纱线材料的质量，以及对把纱进行有效的控制。
只有通过这些措施，我们才能有效的控制成纱8cm、9cm、10cm连续机
械波，从而提高产品的质量。
高二物理第十章 机械波知识精讲 人教版
高二物理第十章 机械波知识精讲 人教版一. 本周教学内容：第十章 机械波 第一节 第二节二. 知识要点：〔一〕波的形成和传播1. 介质：传播振动的媒介物叫介质。
它可以是固、液、气三态中的任意一种。
2. 机械波的定义：机械振动在介质中的传播过程，波是传递能量〔振动形式〕的一种方式。
注意：波在介质中传播时，介质中的质点只是在平衡位置附近振动，并不随波的传播而迁移。
3. 产生机械波的条件：有振源和传播振动的介质〔介质中开始振动的某点叫波源，波源振动带动与它相邻点发生振动，离波源较远，后一时刻起振的质点依次重复波源的振动，这样就形成了机械波〕4. 机械波的分类：横波和纵波，质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波。
〔二〕波的图象、波长、频率和波速1. 横波的图象：〔1〕作法：用横轴表示．．．．介质中各个质点的平衡位置．．．．．．．，用纵轴表示．．．．．某一时刻各个质点偏．离平衡位置的位移．．．．．．．．。
用平滑线连接某时刻各质点位移矢量的末端，就是该时刻波的图象。
〔2〕图象特点：是一条正弦〔余弦〕曲线。
〔3〕图象的物理意义：描述在波传播方向上的介质中的各质点在某时刻离开平衡位置的位移。
注意：① 波图象和振动图象是根本不同的，波图象描述的是介质中的“各质点〞在“某一时刻〞离开平衡位置的位移；而振动图象描述的是“一个质点〞在“各个时刻〞离开平衡位置的位移。
② 波图象的重复性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形一样。
③ 波传播方向的双向性：不指定波的传播方向时，图象中波可能向x 轴正向或x 轴负向传播。
2. 波长、频率和波速：〔1〕波长是两个相邻的在振动中对平衡位置的位移总是一样的质点间距离，在横波中，两个相邻的波峰〔或波谷〕中央间的距离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部〔或疏部〕中央间的距离等于波长，波长的大小也等于波的振动状态在一周期内传播的距离。
〔2〕频率f ：波的频率就是质点的振动频率，波的频率由波源决定，与介质无关。
高二(9-10)
高二（第九章机械振动—第十章机械波）总分：120分 时间：90分钟一、选择题(每小题6分,共60分)1.如图所示,S 为上下振动的振源,其频率为100Hz ,所产生的横波向左右传播,波速为80m ／s .已知P 、Q 两点与振源相距分别为PS =17.4m ,QS =16.2m ,当S 通过平衡位置向上运动时,则( )A .Q 在波峰,P 在波谷B .P 在波峰,Q 在波谷C .P 、Q 都在波峰D .P 通过平衡位置向上振动,Q 通过平衡位置向下振动2.A 关于次声波和超声波,下列说法中正确的是( )A .次声波和超声波都不能引起人类听觉器官的感觉B .次声波和超声波都容易发生明显的衍射现象C .次声波在传播过程中基本上是沿直线传播的D .超声波在传播过程中基本上是沿直线传播的3.一列横波,某时刻的波形图如图所示若此时只有M 、N 之间的质点在振动,周期为T ,其中Q 点向下运动,则下列说法正确的是( )A .波源是M ,由波源起振时刻开始计时,P 点已振动了T 43 B .波源是M ,由波源起振时刻开始计时,P 点已振动了T 41 C .波源是N ,由波源起振时刻开始计时,P 点已振动了T 43 D .波源是N ,由波源起振时刻开始计时,P 点已振动了T 41 4.如图所示,是一演示波的衍射的装置,S 为在水面上振动的波源,M 、N 是水面上的两块挡板,其中N 板可以移动,两板中有一狭缝,此时测得图中A 处水没有振动,为了使A 处的水也能发生振动,下列措施可行的是( )A .使波源的振动频率增大B .使波源的振动频率减小C .移动N 板使狭缝的间距增大D .移动N 板使狭缝的间距减小5.如图所示,已知一简谐横波的频率小于5Hz ,横波在一条线上传播,某时刻的波形如图中实线所示,经过t =0.2s 后波形如图中的虚线所示,则它的波速可能是( )A .32.5m ／sB .37.5m ／sC .62.5m ／sD .87.5m ／s6.BS 1和S 2是两个相同的波源,这两个波源形成的波发生干涉时,在干涉区域内有a 、b 、c 三点,某时刻a 点有波峰与波谷相遇,b 点有两列波的波谷相遇,c 点有两列波的波峰相遇,问再经过2T 时间,振动加强的点是( )A .只有a 点B .只有c 点C .b 点和c 点D .a 点和b 点7.如图所示,地面上有一段光滑圆弧槽,其弧长10cm ,半径为2m ,在圆弧轨道的B 点放有一质量为m 1的光滑小球(可视为质点),在圆弧的圆心O处放一静止小球m 2,且m 1不等于m 2,今将它们同时无初速释放(C 为圆弧的中心),则( )A .m 1先到达C 点B .m 2先到达C 点C .两者同时到达C 点D .因它们质量不相等,无法判断谁先到达C 点8.如图所示,一轻质弹簧与质量为m 的物体组成弹簧振子,物体在AB 两点间做简谐振动,O 点为平衡位置.已知OC =h ,振子的振动周期为T ,某时刻物体正经过C 点向上运动,则从此时刻开始的半个周期内( )A .重力做功为2mghB .重力的冲量为2T mg C .回复力做功为零D .回复力的冲量为零9.B 如图所示,在水平地面上,有两个质量分别为M 和m 的物块用一劲度系数为k 的轻质弹簧相连,现用一个竖直向下的力F 下压物块m ,撤销F 后,物块M恰好被提离地面,由此可知F 的大小是( )A .MgB .mgC .(M -m )gD .(M +m )g10.有一列沿水平绳传播的简谐横波,频率为10Hz ,振动方向沿竖直方向.当绳上的质点P 到达其平衡位置且向下运动时,在其右方0.6m 处的质点Q 刚好到达最高点由此可得波速和传播方向可能是( )A .8m ／s ,向右传播B .8m ／s ,向左传播C .24m ／s ,向右传播D .24m ／s ,向左传播二、填空题(每空2分,共20分)11.如图所示是一列简谐波在t =0时的波动图象.波的传播速度为2m／s ,则从t =0到t =2.5s 时间内,质点M 通过的路程是______m ,位移是______m .12.B 一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的速度随时间变化的图象如图所示,图中Oa 段和de 段为直线,则根据此图象可知:小孩和蹦床相接触的时间为______；加速度最大的时刻是______13.一列简谐波沿直线传播,位于此直线上相距2.0m 的A 、B 点均已开始振动,某时刻开始计时,A 、B 的振动图象如图所示,已知这列波的波长大于1m ,则这列波的波长为______,波速为______14.B 一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的41,在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后,此钟的分针走一整圈所经历的时间实际是________.15.如图所示表示两列相干水波的叠加情况,图中实线为波峰,虚线表示波谷,设两列波的振幅均为5cm ,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别为1m ／s 和0.5m ,C 点是BE 连线的中点,则图示时刻A 、B 两质点的竖直高度差为______cm ,从图示时刻起经0.25s ,B 质点通过的路程为______cm16.AB为一弹性绳,设法在绳上传播一个脉冲的波,如图所示,当波从A向B传播时,绳上质点开始起振的速度方向是向______；三、计算题(每小题10分,共30分)17.如图所示,一块涂有炭黑的玻璃板,质量为2kg,在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上做匀变速运动.一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线,量得OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm.求外力的f大小(g=10m/s2)18.一列横波沿x轴正方向传播,波速为24m／s,当位于x1=6cm处的P点处于正向最大位移处时,位于x2=9cm的Q点恰好在平衡位置处向负方向振动,写出这列波的频率表达式及最小频率值.19.一列横波沿直线传播，在传播方向上有相距1.2m的A、B两点，当波刚好到达其中一个点时开始计时，4s钟内A点完成了9次全振动，B点完成10次全振动，则波的传播方向是怎样的？波长是多少？波速是多少？。
机械波的产生和传播
机械波的产生和传播简介机械波是指通过介质中的粒子传递的能量、动量和质量的一种波动。
机械波的产生和传播对于理解许多物理现象以及应用于各种技术领域都具有重要意义。
本文将介绍机械波的产生原理和传播特性。
机械波的产生源于物体的振动或波动。
当物体受到外力的作用而发生振动或波动时，它们会通过分子或粒子的相互作用传递能量，并在介质中引起机械波的产生。
机械波的产生可以有两种方式：横波和纵波。
横波指的是波动方向与能量传播方向垂直的波动，例如水波和地震波；纵波则是波动方向与能量传播方向平行的波动，例如声波和弹性波。
机械波的传播是指波动行为沿着介质中传递能量和信息的过程。
机械波的传播方式可以分为两类：表面波和体波。
表面波表面波是指波动沿着介质表面传播的波动。
在液体和固体中，表面波通常由两种类型组成：横向表面波和纵向表面波。
横向表面波的传播方向垂直于波动的方向，而纵向表面波的传播方向与波动的方向平行。
体波是指波动沿着介质内部传播的波动，可以通过固体、液体和气体介质传输。
在地震学中，体波主要包括纵波和横波。
纵波在介质中传播时，粒子会以沿着波的传播方向的压缩和稀疏的方式振动；而横波在介质中传播时，粒子会以垂直于波的传播方向的方式振动。
机械波的特性机械波的传播过程中具有一系列特性，包括速度、频率、振幅和波长等。
机械波的传播速度取决于介质的性质。
在同一介质中传播时，波速一般是恒定的；而在不同介质中传播时，波速则会随着介质密度和弹性系数的改变而变化。
频率机械波的频率是指单位时间内波动的周期次数。
频率通常用赫兹（Hz）来表示。
频率越高，波动周期越短；频率越低，波动周期越长。
机械波的振幅是指波动过程中粒子离开平衡位置的最大位移。
振幅越大，对应的能量传递也越强。
波长机械波的波长是指相邻两个震动最大值或最小值之间的距离。
波长通常用米（m）来表示。
波长和波速的乘积等于频率，即波速等于频率乘以波长。
机械波的产生和传播在许多领域有着广泛的应用。
第10章【机械波】课6
y2
103
cos[200π(t
x) 200
π] 2
(m)
24
物理学
驻波&多谱勒效
第五版
应
（2）y y1 y2 2103 cos(πx
（得3）波令节坐c标os(xπxnπ4)1 0
(n
π) cos(200πt 4
0,1,2,)
π 4
)
4
x ≤ 2.25 m x 0.25 m,1.25 m,2.25 m
16
物理学
第五版
四 驻波的能量
驻波&多谱勒效 应
波
位移最大时
dWp
(y )2 x
节
x
波
腹
x
A
BC
平衡位置时
dWk
(y )2 t
17
物理学
第五版
驻波&多谱勒效 应
驻波的能量
驻波的能量在相邻的波腹和波节间往复 变化，在相邻的波节间发生动能和势能间的 转换，动能主要集中在波腹，势能主要集中 在波节，但无能量的定向传播.
的振动次数或完整波数.
s ?
发射频率 s
接收频率
只有波源与观察者相对静止时才相等.
27
物理学
第五版
驻波&多谱勒效 应
一 波源不动,观察者相对介质以 v0 运动
28
物理学
第五版
观察者接收的频率
驻波&多谱勒效 应
观察者向波源运动 ' u v0
u
观察者远离波源运动 ' u v0
令 cos(πx π ) 1 4
得波腹坐标 x n 1
(n 1,2,)
4
x ≤ 2.25 m x 0.75 m,1.75 m
大学物理学之机械波
1. 沿x轴正方向传播(右行波)
设原点O处振动位移的表达式为：
y
Ａ
O
u
y0 A cos t 0） （
P
x
设波的位相速度，即波速为u,则对P点：
x
9
x y A cos (t ） 0〕 〔 u
2 f , u f
x y A cos 2 ft 0
一、波的能量
设波在体密度为的弹性介质中传播, 在波线上坐标x处取 一个体积元dV, 在时刻t该体积元各量如下: 振动位移:
y x A sin (t ) t u 振动动能: dE 1 dmv 2 1 dVA2 2 sin 2 (t x ) k 2 2 u 22
(1)
1.0 x y 1.0 cos2 2.0 2.0 2 1.0 cos[( x)]m 2
(2)
y 1.0 sin(x)m
16
按照式(2)可画出t=1.0s时 的波形图
y/m
1.0
O 2.0
(3) 将x=0.5m代入式(1), 得该处
2 u u 1 x 2 2 2 VA sin t 2 u
故总能量:
dE dEk dE p x dVA sin (t ) u
2 2 2
表 明：
总能量随时间作周期性变化; 振动中动能与势能相位差为/2, 波动中动能和势能同相; 波动是能量传播的一种形式。 24
振动速度: v
x y A cos (t ) u
关于体积元的弹性势能：
以金属棒中传播纵波为例。在波线上任取一体积为 V S x ， 质量为 m S x 的体积元。利用金属棒的杨氏弹性模量 a 的定义和虎克定律 b
高中物理机械波习题集
第十章机械波第一节波的形成和传播例1：在机械波中有（）A．各质点都在各自的平衡位置附近振动B．相邻质点间必有相互作用力C．前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点也随波的传播而迁移选题目的：理解机械波的特点．解析：本例要熟知机械波的物理模型．振源的振动使其周围质点依次投入振动，之所以能依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力；沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点的振动；质点只在平衡位里附近振动，并不随波迁移．正确答案为A．B．C．例2：区分横波和纵波是根据（）A．沿水平方向传播的叫做横波B．质点振动的方向和波传播的远近C．质点振动的方向和波传播的方向D．质点振动的快慢选题目的：理解横波和纵波的区别．解析：区分横波和纵波的依据是看波的传播方向与质点的振动方向的关系．正确的答案为C．例3：下列说法不妥的有（）A．声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波B．波不但传送能量，还能传递信息C．发生地震时，由振源传出的既有横波又有纵波D．一切波的传播均需要介质选题目的：了解纵波和横波的有关知识．解析：按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系将波区分为横波和纵波．介质不同不改变波的属性．波不仅将振动的形式（即振源的信息）向外传播，还能将振动的能量向外传递．地震波既有横波又有纵波，机械波的形成必须要有振源和介质，但对电磁波它也可以在真空中传播．正确的答案为B．C．不妥的答案为A．D．例4：关于机械波的概念，下列说法中正确的是：A．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D．相隔一个周期的两时刻，波形相同选题目的：进一步准确理解机械波的特点解析：质点振动的方向可与波的传播方向垂直（横波），也可与波的传播方向共线（纵波），故A错．因为“相距一个波长的两质点振动位移大小相等．方向相同；相距半个波长的两质点振动位移大小相等．方向相反”，因此B正确．波每经过一个周期要向前传播一个波长，但介质中各质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近振动，C错．在波的传播过程中，介质中各质点做周期性的简谐振动，因此相隔一个周期的两时刻，波形相同，∴D正确．波动问题中既有联系又有区别的知识点较多，其中最多的是振动，因此，搞清振动和波动的关系，就抓住了问题的关键。
细纱长车10cm处机械波分析及消除
延长齿轮使用寿命 。 （ ２ ） 减少齿轮轴承磨损。轴承失效前的振动
是 该处 齿 轮快速 疲 劳失效 的关 键 因素 之一 。将 国
产轴承改用进 口轴承 ， 轴承使用寿命可 由 ２个月 提 高 到 ３个 月 。
（ ３ ） 选用 优质 润 滑油 。该 对 齿 轮 设计 为 开式
滴 油润 滑 ， 运行初期使用 Ｎ ４ ６号 油 ， 齿 轮 工 作 区 出现锈 红 油 液 ， 后改用高黏度 Ｎ ６ ８号 润 滑 油 ， 齿 轮锈 红 油液 现象 消失 。
参考 文 献 ：
［ １ ］ 卢雨正 ， 高卫东 ， 谢春萍 ． 环 锭纺竹 节纱捻 度分 布及
・
革新 改造 ・
细纱长车 １ ０ ｃ ｍ 处机械波 分析及消 除
我公 司 Ｆ １ ５ ２ ０型细 纱 机 １ ０ ｃ ｍ处 机 械 波 时 有 发生， 在 排 除 了前罗拉 、 前 胶辊 产生 的可能性 后 对 中罗拉 产生 此 问题 的可能 性进 行分 析 。根据 理论 分析 ， 中罗拉 一周 在细 纱产 生 的 波长 Ａ＝ 盯・ Ｄ ・ Ｅ 前 ／ Ｃ， 则 Ｃ＝（ １ 『 ・ Ｄ中 ・ Ｅ 前） ／ Ａ 。式 中 ， Ｄ中为 中罗 拉直径 ， Ｅ 前为前 区牵 伸 倍 数 ， ｃ为 中罗 拉 一 周 产 生 缺 陷 的次数 。该 机 Ｄ由为２ ７ ｍ ｍ， Ｊ Ｃ １ ８ ． ２ ｔ ｅ ｘ 品 种Ｅ 前为 ３ ０ ． １ ４倍 ， 实测 平 均 波 长 Ａ为 ９ ． １ ９ ｅ ｍ； Ｊ Ｃ １ １ ． ７ ｔ ｅ ｘ品 种 Ｅ 前为 ３ ７ ． ７ ３倍 ， 实测 平均 波长 Ａ 为 １ １ ． ３ ０ ｃ ｍ。 由此 可 计 算 出 两个 品 种 中 罗 拉 产 Ｈ Ｒ Ｃ ５ ０以上 硬度层 ， 使 之深 度达 ０ ． ５ ｍｍ 以上 ， 以
练习册-10-第十章
第十章 波动10-1 平面简谐波【学习指导】一、机械波——机械振动在弹性媒质中的传播称为机械波。
1．机械波产生的条件：波源和弹性媒质。
2．波面、波前、波线波动是振动状态——位相的传播，媒质中各振动质点并不随波迁移。
波面：振动位相相同的点联接起来所形成的曲线或曲面。
波前：波的传播过程中最前面的一个波面。
波线：波的传播方向。
3．机械波的分类（1）按媒质中质点的振动方向与波的传播方向的关系划分横波——媒质质点的振动方向与波的传播方向垂直，只能在固体中传播；纵波——媒质质点的振动方向与波的传播方向平行，能在固体、液体和气体中传播。
（2）按波阵面的形状划分球面波、平面波： 点波源在各向同性媒质中传播形成球面波，若点波源处于无穷远处，则形成平面波。
4．描述波的物理量（1）描述媒质质点振动的物理量振幅A 、圆频率ω、初相ϕ。
（2）描述位相传播的物理量波长λ——描述波的空间周期性，即在波的传播方向（波线）上，相邻的振动状态相同的（位相差为2π）两质点间的距离。
周期和频率ν、T ——描述波的时间周期性。
周期T ：波传播一个波长或一个完整波通过波线上某点所需要的时间。
频率：是单位时间内，通过媒质某一确定点的完整波的数目。
T1=ν （3）波速——单位时间内振动状态（位相）传播的距离。
λνλ==TuT ，ν——由波源决定，与媒质的性质无关；u ——由媒质的性质决定；λ——由波源和媒质共同决定。
5．波程差和位相差的关系波函数——能描述不同位置处，各媒质质点的振动状态。
（1）沿x 轴正方向传播时，平面简谐波函数为：cos()y A t kx ωϕ=-+ （2）沿x 轴负方向传播时，平面简谐波函数为：cos()y A t kx ωϕ=++ 2．波函数的物理意义),(t x f y =x ——各媒质质点的平衡位置的x 轴坐标、y ——各振动质点离开平衡位置的位移。
（1）t 一定时，)(x f y =——波形图：横波表示各振动质点离开平衡位置的位移情况。
机械波的特性及传播规律
机械波的特性及传播规律机械波是指通过介质中的粒子振动传播的波动现象。
在物理学中，机械波可以分为横波和纵波两种类型。
本文将介绍机械波的特性以及传播规律。
一、机械波的特性1. 震动的传递机械波是由震源产生的振动引起的。
当震源振动时，波动开始在介质中传播。
传播过程中，粒子受到波动的影响，从而发生振动。
这种振动的传递使得波动能够在介质中传播并传递能量。
2. 波的传播方式根据粒子振动的方向和传播方向的关系，机械波可以分为横波和纵波两种类型。
横波是指粒子振动方向与波动传播方向垂直的波动，如水波和光波；纵波是指粒子振动方向与波动传播方向平行的波动，如声波。
3. 波动的特性机械波有一些共同的特性，包括振幅、周期、频率和波长等。
振幅是波动中离开平衡位置最大偏移量，用A表示；周期是波动一个完整振动所需的时间，用T表示；频率是指单位时间内的周期数，用f表示；波长是波动在一个周期内传播的距离，用λ表示。
4. 散射和折射机械波在传播过程中会遇到障碍物或介质边界，发生折射和散射现象。
折射是指波动在由一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象；散射是指波动遇到不规则表面或杂质时改变传播方向的现象。
这些现象使得波动发生弯曲或扩散。
二、机械波的传播规律1. 起始和终止条件机械波是由震源产生的，它需要源头的振动作为起始条件。
波动的传播需要介质的存在，因此波不能在真空中传播。
机械波的传播需要满足介质具有弹性和连续性的条件。
2. 波动的传播速度机械波在介质中传播的速度与介质的性质有关。
一般而言，波动在固体中的传播速度最快，其次是液体，最后是气体。
传播速度还与介质的密度和弹性系数有关，密度越大、弹性系数越大，传播速度就越快。
3. 波动的衰减机械波在传播的过程中会遇到阻力、摩擦等因素导致能量逐渐减弱，这一过程称为衰减。
衰减使得波动的振幅逐渐减小，最终波动消散。
4. 波的叠加当两个或多个机械波同时在同一介质中传播时，它们会相互干涉产生叠加效应。
机械波速度计算
机械波速度计算波速是描述波动传播速度的物理量，对于机械波的速度计算，我们可以从波速的定义出发，根据不同类型的机械波，采用不同的计算方法。
本文将依次介绍机械波速度的计算方法，并结合实际例子进行说明。
1.有绳波的速度计算有绳波是一种常见的机械波，例如水波和弦波。
根据波速的定义，波速等于波长与波动周期的乘积。
对于有绳波，我们可以通过以下公式计算波速v：v = λ / T其中v表示波速，λ表示波长，T表示周期。
例如，当波长为10米，周期为5秒时，有绳波的波速为2米/秒。
2.声波的速度计算声波是一种机械波，其传播介质为气体、液体或固体。
根据声波在不同介质中的传播特性，声波的速度计算分为气体中声速的计算和固体或液体中声速的计算。
2.1 气体中声速的计算气体中音速的计算可以通过理想气体状态方程和密度公式推导得出。
理想气体状态方程为：PV = nRT其中P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示气体的温度。
声速可以用以下公式进行计算：v = √(γRT / M)其中v表示声速，γ表示气体的绝热指数，R表示气体常数，T表示气体的温度，M表示气体的摩尔质量。
2.2 固体或液体中声速的计算固体或液体中声速的计算常用弹性模量和密度公式推导得出。
弹性模量表示介质对外力的反应程度，声速可以用以下公式进行计算：v = √(E / ρ)其中v表示声速，E表示弹性模量，ρ表示介质的密度。
3.例子分析为了更好地理解机械波速度的计算，我们以音速的计算为例进行分析。
气体中音速的计算需要知道气体的绝热指数和温度。
以空气为例，空气的绝热指数为1.4，摩尔质量为0.02897 kg/mol。
假设温度为20摄氏度，转化为开氏温度可得293K。
代入公式中进行计算，可以得到音速约为343米/秒。
这意味着，在20摄氏度的气温下，声音在空气中传播的速度为343米/秒。
可以看出，机械波速度的计算涉及物理参数和公式的应用，通过合理地选择和应用相应的公式，我们可以准确地计算出机械波的速度。
高中物理公式大全(全集)十机械波
高中物理公式大全（全集）十机械波一、知识网络二、画龙点睛概念1、机械波(1)机械波：机械振动在介质中的传播，形成机械波。
(2) 机械波的产生条件：①波源：引起介质振动的质点或物体②介质：传播机械振动的物质(3)机械波形成的缘故：是介质内部各质点间存在着相互作用的弹力，各质点依次被带动。
(4)机械波的特点和实质①机械波的传播特点a．前面的质点领先，后面的质点紧跟；b．介质中各质点只在各自平稳位置邻近做机械振动，并不沿波的方向发生迁移；c．波中各质点振动的频率都相同；d．振动是波动的形成缘故，波动是振动的传播；e．在平均介质中波是匀速传播的。
②机械波的实质a．传播振动的一种形式；b．传递能量的一种方式。
(5)机械波的差不多类型：横波和纵波①横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波。
表现形式：其中凸起部分的最高点叫波峰，凹下部分的最低点叫波谷。
横波表现为凹凸相间的波形。
实例：沿绳传播的波、迎风飘扬的红旗等为横波。
②纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，叫做纵波。
表现形式其中质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的部分叫密部。
纵波表现为疏密相间的波形。
实例：沿弹簧传播的波、声波等为纵波。
2、波的图象(1)波的图象的建立①横坐标轴和纵坐标轴的含意义横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平稳位置；纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平稳位置的位移。
从形式上区分振动图象和波动图象，就看横坐标。
②图象的建立：在xOy坐标平面上，画出各个质点的平稳位置x与各个质点偏离平稳位置的位移y的各个点(x，y)，并把这些点连成曲线，就得到某一时刻的波的图象。
(2)波的图象的特点①横波的图象特点横波的图象的形状和波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布形状相似。
波形中的波峰也确实是图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向最大值。
波形中通过平稳位置的质点在图象中也恰处于平稳位置。
在横波的情形下，振动质点在某一时刻所在的位置连成的一条曲线，确实是波的图象，能直观地表示出波形。
机械波纵波例子
机械波纵波例子机械波是指在介质中传播的一种能量传递方式，可以分为纵波和横波两种。
纵波是指波的振动方向与波传播方向一致的波动形式。
下面将列举10个机械波纵波的例子。
1. 声波：声波是一种纵波，是由物体振动引起的空气分子的振动而产生的。
例如，我们说话、听音乐时，声音是通过空气中的纵波传播到我们的耳朵。
2. 弹簧波：弹簧波是指弹簧中的纵向波动。
当我们在一端施加力或振动时，弹簧中的分子会沿着弹簧的方向传播，形成一种纵波。
3. 地震波：地震波是地球内部能量释放后产生的波动。
地震波可以分为纵波和横波，其中纵波是地震波中传播速度最快的一种波动。
4. 爆炸波：爆炸波是由爆炸产生的一种纵向波动。
当爆炸发生时，周围介质中的分子会向外膨胀，形成一种向外传播的纵波。
5. 液体中的纵波：当液体中的某一部分受到扰动时，液体中的分子会沿着扰动方向传播，形成一种纵波。
6. 气体中的纵波：当气体中的某一部分受到扰动时，气体中的分子会沿着扰动方向传播，形成一种纵波。
例如，气体中的声波就是一种纵波。
7. 弹性体中的纵波：当弹性体中的某一部分受到扰动时，弹性体中的分子会沿着扰动方向传播，形成一种纵波。
例如，弹簧、绳子等弹性体中的波动就是纵波。
8. 液体中的压力波：当液体中的某一部分受到压力的变化时，液体中的分子会沿着压力变化的方向传播，形成一种纵波。
9. 空气中的压力波：当空气中的某一部分受到压力的变化时，空气中的分子会沿着压力变化的方向传播，形成一种纵波。
例如，气压波（如爆炸声、闪电声等）就是一种纵波。
10. 弹性体中的压力波：当某一部分弹性体受到压力的变化时，弹性体中的分子会沿着压力变化的方向传播，形成一种纵波。
例如，声波在固体中的传播就是一种纵波。
以上是10个机械波纵波的例子，它们在不同的介质中以纵向振动的方式传播能量。
这些波动形式的研究对于理解波动现象的特性和应用具有重要意义。
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班级______________学号____________姓名________________练习 十六一、选择题 1． 一个平面简谐波沿x 轴负方向传播，波速ｕ=10m/s 。
x =0处，质点振动曲线如图所示，则该波的表式为（A ）)2202cos(2πππ++=x t y m ；（B ）)2202cos(2πππ-+=x t y m ；（C ）)2202sin(2πππ++=x t y m ； （D ）)2202sin(2πππ-+=x t y m 。
2． 一个平面简谐波沿x 轴正方向传播，波速为u =160m/s ，t =0时刻的波形图如图所示，则该波的表式为 （A ）)2440cos(3πππ-+=x t y m ；（B ）)2440cos(3πππ++=x t y m ；（C ）)2440cos(3πππ--=x t y m ；（D ）)2440cos(3πππ+-=x t y m 。
3． 一个平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从最大位置回到平衡位置的过程中 ( )（A ）它的势能转化成动能； （B ）它的动能转化成势能；（C ）它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加；（D ）把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量逐渐减小。
4． 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，在传播方向上某质元在某一时刻处于最大位移处，则它的 ( )（A ）动能为零，势能最大； （B ）动能为零，势能也为零； （C ）动能最大，势能也最大； （D ）动能最大，势能为零。
5． 电磁波在自由空间传播时，电场强度E 与磁场强度H( )（A ）在垂直于传播方向上的同一条直线上；-)-（B ）朝互相垂直的两个方向传播； （C ）互相垂直，且都垂直于传播方向； （D ）有相位差π/2。
6． 在同一媒质中两列相干的平面简谐波强度之比是4:21=I I ，则两列波的振幅之比21:A A 为 （ ）（A ） 4； （B ） 2； （C ） 16； （D ） 1/4。
7． 在下面几种说法中，正确的是： （ ）（A ）波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的； （B ）波源振动的速度与波速相同；（C ）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相滞后； （D ）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相超前。
选择题：B C C B C B C 一、选择题1． 两相干平面简谐波沿不同方向传播，如图所示，波速均为s m u /40.0=，其中一列波在A 点引起的振动方程为)22cos(11ππ-=t A y ，另一列波在B 点引起的振动方程为)22cos(22ππ+=t A y ，它们在P 点相遇，m AP 80.0=，m BP 00.1=，则两波在P点的相位差为： （ ）（A ）0； （B ）π/2； （C ）π； （D ）3π/2。
2． 两个相干波源的位相相同，它们发出的波叠加后，在下列哪条线上总是加强的？ （ ）（A ）两波源连线的垂直平分线上； （B ）以两波源连线为直径的圆周上； （C ）以两波源为焦点的任意一条椭圆上； （D ）以两波源为焦点的任意一条双曲线上。
3． 平面简谐波)35sin(4y t x ππ+=与下面哪列波相干可形成驻波？ （ ）（A ）)2325(2sin 4x t y +=π； （B ）)2325(2sin 4x t y -=π；（C ）)2325(2sin 4y t x +=π； （D ）)2325(2sin 4y t x -=π。
4． 设声波在媒质中的传播速度为u ，声源的频率为S γ，若声源S 不动，而接收器R 相对于媒质以速度R v 沿S 、R 连线向着声源S 运动，则接收器R 接收到的信号频率为：AB（ ）（A ）S γ； （B ）S R u v u γ+； （C ）S R uv u γ-； （D ）S R v u uγ-。
5． 两列完全相同的平面简谐波相向而行形成驻波。
以下哪种说法为驻波所特有的特征：（ ）（A ）有些质元总是静止不动； （B ）迭加后各质点振动相位依次落后； （C ）波节两侧的质元振动位相相反； （D ）质元振动的动能与势能之和不守恒。
选择题：A A D B C二、填空题1． 产生机械波的必要条件是 和 。
2． 一平面简谐波的周期为2.0s ，在波的传播路径上有相距为2.0cm 的M 、N 两点，如果N 点的位相比M 点位相落后π/6，那么该波的波长为 ，波速为 。
3． 处于原点（x =0）的一波源所发出的平面简谐波的波动方程为)cos(Cx Bt A y -=，其中A 、B 、C 皆为常数。
此波的速度为 ；波的周期为 ；波长为 ；离波源距离为l 处的质元振动相位比波源落后 ；此质元的初相位为 。
4． 一列强度为I 的平面简谐波通过一面积为S 的平面，波的传播方向与该平面法线的夹角为θ，则通过该平面的能流是 。
5． 一平面简谐波沿ox 轴正向传播，波动方程为]4)(cos[πω+-=uxt A y ，则1L x =处质点的振动方程为 ，2L x -=处质点的振动和1L x =处质点的振动的位相差为=-12φφ 。
6． 我们 （填能或不能）利用提高频率的方法来提高波在媒质中的传播速度。
填空题：1、波源，传播机械波的介质2、24cm ，12m /s3、C B ，B π2，C π2，lC ，lC - 4、θcos I S5、]4)(cos[1πω+-=u L t A y ，uL L 12+ω 6、不能二、填空题1． 一驻波的表达式为t xA y πνλπ2cos )2cos(2=，两个相邻的波腹之间的距离为____________。
2． 一驻波表式为t x y 400cos 2cos 1042π-⨯=（SI 制），在x =1/6（m ）处的一质元的振幅为 ，振动速度的表式为 。
3． （a ）一列平面简谐波沿x 正方向传播，波长为λ。
若在2/λ=x 处质点的振动方程为t A y ωcos =，则该平面简谐波的表式为 。
（b ）如果在上述波的波线上L x =（2λ>L ）处放一垂直波线的波密介质反射面，且假设反射波的振幅衰减为A '，则反射波的表式为 （L x ≤）。
4． 一驻波方程为)(100cos 2cos 制SI t x A y ππ=，位于m x 831=的质元与位于m x 852=处的质元的振动位相差为 。
5． 一汽笛发出频率为700Hz 的声音，并且以15m/s 的速度接近悬崖。
由正前方反射回来的声波的波长为（已知空气中的声速为330m/s ） 。
填空题： 1、2/λ2、m 2102-⨯，t 400sin 8- 3、]2cos(πλπω+-=xt A y ，]222cos(λπλπωLxt A y -+'=4、05、0.45m三、计算题1． 一横波沿绳子传播时的波动表式为)410cos(05.0x t y ππ-=（SI 制）。
（1）求此波的振幅、波速、频率和波长。
（2）求绳子上各质点振动的最大速度和最大加速度。
（3）求x =0.2m 处的质点在t =1s 时的相位，它是原点处质点在哪一时刻的相位？ （4）分别画出t =1s 、1.25s 、1.50s 各时刻的波形。
解：（1）mv u s m k u s s v T Hz v s s m A 5.00.55.2 ),/(5.2410)(2.0511 ),(0.52)(4.31 10 ),(05.011==============--λππωπωπω （2）)/(3.49510005.0)/(57.15.01005.02222s m A a s m A m m ≈=⨯==≈=⨯==ππωππωυ（3）)(92.010 ,0410)8.0(2.92.04110s t t ==⨯-⨯==⨯-⨯=πϕππϕππππϕ或 （4）t =1s 时波形曲线方程为xx y 4cos 05.0 )4110cos(05.0πππ=-⨯=t =1.25s 时波形曲线方程为)5.0 4cos(05.0 ) 425.110cos(05.0ππππ-=-⨯=x x yt =1.50s 时波形曲线方程为)4cos(05.0 ) 45.110cos(05.0ππππ-=-⨯=x x y2． 一平面简谐波在介质中以速度u =20m/s 沿x 轴负方向传播，已知a 点的振动表式为t y a π4cos 3=（SI 制）。
u abs1s5.1（1）以a 为坐标原点写出波动表式。
（2）以距a 点5m 处的b 点为坐标原点，写出波动表式。
解：（1）)]20(4cos[3])(cos[0xt uxt A y +=++=πϕω（2）])20(4cos[3)]205(4cos[3])(cos[0πππϕω-+=-+=+-+=xt x t u x x t A y a3． 一列沿x 正向传播的简谐波，已知01=t 和s t 25.02=时的波形如图所示。
（假设周期s T 25.0>）试求（1）P 点的振动表式；（2）此波的波动表式；（3）画出o 点的振动曲线。
解：m A 2.0=，m 6.0=λ，)/(6.025.015.0s m t x u ====∆∆， )(16.06.0s u T ===λ 设波动表式为])(cos[0ϕω+-=uxt A y 由t =0和t =0.25时的波形图，得0cos |000===ϕA y t ，0sin |000<-==ϕωA v t ，20πϕ=（2）波动表式为)(m x]23102cos[2.0]2)6.0(12cos[2.0])(cos[0πππππϕω+-=+-=+-=x t x t u xt A y（1） P 点的振动表式为]22cos[2.0]23.03102cos[2.0]23102cos[2.0ππππππππ-=+⨯-=+-=t t x t y P （3） O 点的振动表式为]22cos[2.0]23102cos[2.0πππππ+=+-=t x t y P4． 一平面简谐声波，沿直径为0.14m 的圆柱形管行进，波的强度为9.0⨯10-3W/m 2，频率为300Hz ，波速为300m/s 。
问：（1）波的平均能量密度和最大能量密度是多少？（2）每两个相邻的、相位差为2π的同相面间有多少能量？解：(1)35322/100.3300100.921m J u I A w --⨯=⨯===ωρ 35/100.62m J w w m -⨯==(2)Jdv u w S w W 72521062.4)214.0(300300100.6)2(--⨯=⨯⨯⨯⨯===ππλ5． 一平面简谐声波的频率为500Hz ，在空气中以u =340m/s 速度传播，到达人耳时，振幅410-=A cm ，试求人耳接收到声波的平均能量密度和声强（能流密度）。