2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、聯(lián)系聯(lián)系QQ1165557537第三節(jié)機(jī)械波一、基本內(nèi)容(一)機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播1、產(chǎn)生機(jī)械波的條件:(1)波源——產(chǎn)生振動。(2)彈性媒質(zhì)——傳播振動。2、波的傳播:由彈性介質(zhì)中的質(zhì)點的振動,帶動相鄰質(zhì)點的振動,由此,振動狀態(tài)傳播開去,形成波。需注意的是:(1)波動中每一個質(zhì)點均在其平衡位置附近振動,不“隨波逐流”,傳播的是振動狀態(tài)。(2)介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向是兩個不同的概念,兩者方向不一定一致。(3)介質(zhì)質(zhì)點的振動是波

2、源振動的重復(fù),在波的傳播方向上,質(zhì)點的相位依次比波源落后。3、波的分類(1)根據(jù)介質(zhì)質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向之間的關(guān)系分為縱波——質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向平行。橫波——質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直。(2)按波陣面的形狀分為平面波和球面波。(二)描述波的物理量及其相互聯(lián)系1、描述波動的物理量分兩類(1)描述介質(zhì)質(zhì)點振動的物理量:振幅、周期、頻率、初相、相位、位移、速度(振動)和加速度等(2)描述波傳播的物理量波速u:振動狀態(tài)傳

3、播的速度,又叫相速。它由媒質(zhì)的性質(zhì)決定,與波源情況無關(guān)。周期T:一個完整的波通過波線上的一點所需的時間。顯然,也就是該點完成一次全振動的時間,所以波的周期等于振動周期。頻率():單位時間通過波線上一點的完整的波形數(shù)目,即,波的頻率等于振動頻率,由?T1??波源決定,和介質(zhì)無關(guān)。波長?:波線上相鄰的振動狀態(tài)相同的兩質(zhì)元間的距離。它由波源和媒質(zhì)共同決定。(三)平面簡諧行波的表達(dá)式1、沿x軸正向傳播的平面簡諧行波設(shè)O為波線上振動規(guī)律已知的任一

4、點(不一定是波源!)取其為坐標(biāo)原點。無吸收均勻彈性介質(zhì)式中為介質(zhì)密度,dV為體元的體積?體積元的總機(jī)械能:(239)上式表明,體積元中的總能量隨時間做周期性變化,說明任一體積元都在不斷的吸收和放出能量,它們是傳播能量的機(jī)構(gòu)。因此,波的傳播過程是能量傳播的一種形式。介質(zhì)中單位體積所儲存的能量稱為波的能量密度,即(2310)平均能量密度(對時間取平均):(2311)2、能流與能流密度平均能流——單位時間內(nèi)通過某一面積的平均能量稱為通過該面積

5、的平均能流。也稱為波的功率,用表示P(2312)uSw?P能流密度(波的強(qiáng)度)——通過垂直于波傳播方向的單位面積的平均能流稱為平均能流密度,通常稱為能流密度或波的強(qiáng)度。(2313)I注意:波的能量和振動能量的區(qū)別①波傳播過程中任一體積元的動能和勢能隨時間同相變化,它們同時達(dá)到最大,同時達(dá)到最??;諧振系統(tǒng)的動能和勢能相位差,動能達(dá)到最大時,勢能最小為零,勢能達(dá)到最大時,動能最小為2?零。②波的傳播過程中任一體積元的總能量隨時間做周期性的變

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