结构推理 线密度为的一根长弦处在张力下,一点质量m附着在弦上某一点,从左边入射一角频率为的波沿这弦传播,设。 (1)计算被点质量m反射的那部分能量与入射能量之比; (2)假定点质量m被一线密度为、长度的短弦代替,固定m值不变,变和,满足什么条件,上述结果能近似成立?
【正确答案】解沿弦线方向取x轴,点质量所在位置为原点,向右为正,则入射波的表达式为 设反射波和透射波表达式分别为 边界条件为在处, 由、的系数分别相等,得 用前两式消去后两式的、 由后式可解出 由前式得 代入、,经计算可得 用 当质量被线密度为、长度为的短弦代替时,只要上述结果能正似成立。 因为 所以需满足的条件是
【答案解析】