05-02-08_隨水波反相振動木塊確定波速
本期高中物理競賽試題，我們繼續來研究一下通過確定質點的振動情況來求解機械波的傳播參數的方法，通常來說，通過兩個確定質點的振動情況，可以完全準確的求解機械波的傳播參數，如波長、波速等物理量，但是由於本期題目中，並沒有全面的給出兩個確定質點的振動情況，因此在計算過程中，會出現若干個情況的可能性，這就需要進一步結合實際情況來推測機械波的傳播特點和參數，其中比較常用的方法就是利用機械波傳播的動力學方法，通過物質的剪切應力來計算機械波傳播參數，這個知識點不是高中物理知識，很多同學也應該不知道，也就是說通過這個題目，同學們只需要做到含有參數的最終表達式即可，後面的步驟，同學們如果想具體了解，可以在小編的物理學堂網站上具體查閱找到。
試題預覽
在水面上有兩木塊隨著水波作反相位的振動，觀察發現，木塊連線沿著水波的行進方向，兩木塊相距 1 m ，振動周期為 1.1 s ，求水波的波速。
解題步驟
方法分析
通過上面的解題步驟，我們能夠發現，這個題目中兩個木塊的運動情況並沒有完全確定，因此在求解過程中，兩木塊的振動參數並不能有效的用於計算機械波的傳播參數，在具體求解的時候，同學們可以從上面的解題步驟看出，在計算機械波波長的時候，並不能確定兩個木塊之間的距離中共有幾個完整的波長，因此必須要引入一個參量，來表示兩木塊之間的具體波數，並且通過題目中給出的其他已知條件並不能有效的確定參量的取值，也就是說，不論後面的計算過程怎樣，最終的答案必定包括參量，這也就是題目中最後得到的方程三的表達式，其中不難發現，當參量取得不同值時，水波具有不同的水面傳播速度。
但是水波在水面的傳播速度並不會無限的增大，其必定受到水的一些固有屬性的影響，其中對於水波而言，最重要的性質就是兩個水分子之間的剪切應力的大小，這個量直接影響到了前面一個水分子運動後對後面水分子的牽引和拉拽的作用力的大小，從這個角度說，對於分子間距較大的物質而言，其內部傳播的機械波的波速必定較小，通過常溫下液體和空氣中的聲速的大小關係就可以明確，具體的計算過程需要進一步應用物質的楊氏模量來計算，這裡小編關於這個就不再多說了。
文檔獲取
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