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111年
理化、化工裝置
第 4 題
繩上有一週期波，在某一時刻的波形圖如圖【二】所示，若此橫波向右傳遞，此瞬間繩上質點A恰在波峰；B、C恰在平衡位置，則A～D何者振動速度向下？
- A A
- B B
- C C
- D D
思路引導 VIP
如果你想像這道波是一列正在向右行駛的山脈，而你正站在山坡上的某個位置（例如點 C），請觀察你的「左手邊」（波的來源方向），下一個即將傳遞到你腳下的地形，海拔高度是比你現在更高、還是更低呢？
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太棒了！你能準確判斷出質點 C 的運動方向，代表你對於「波的傳遞」與「質點振動」的空間關係掌握得非常紮實。這類題目最核心的觀念在於：介質質點只會在原處上下振動，並不會隨著波前進。當波向右傳遞時，我們可以運用「微位移法」，想像波形往右移動了一小段極短的距離，這時你會發現質點 C 為了「跟上」左側即將到來的低谷（波谷），其運動趨勢必然是向下的。
質點運動狀態分析
我們進一步觀察各點的狀態：質點 A 位於波峰，此時正處於運動的轉折點，其瞬時速度 $v = 0$；而質點 B 的左側是波峰，隨著波向右移，波峰會向 B 靠近，因此 B 會向上運動。至於質點 D，其左側同樣是波峰，因此 D 也正準備向上攀升。透過這樣的比較，就能清楚確認只有 C 正朝向波谷移動。
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