Условие
3.8.1. По струне распространяются две одинаковые по форме встречные волны, несущие энергию
Решение
При наложении двух встречных волн одинаковой формы происходит интерференция.
В результате интерференции не происходит потерь энергии, происходит лишь ее перераспределение, поэтому если изначально суммарная энергия была равна
Случай (а) - совпадение оснований волн:
В этот момент формы обеих волн складываются в фазе. Амплитуда результирующего колебания усиливается. Все точки струны достигают максимального отклонения и имеют нулевую скорость. Потенциальная энергия максимальна и равна
Случай (б) - несовпадение оснований волн:
Волны складываются в противофазе. Результирующее отклонение струны равно нулю. Все точки струны проходят положение равновесия с максимальной скоростью. Потенциальная энергия равна нулю, а кинетическая энергия максимальна и равна
Ответ
Случай (а):
Случай (б):