Реферат Курсовая Конспект
ЭНЕРГИЯ ВОЛНЫ. ВЕКТОР УМОВА - раздел Механика, МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ. АКУСТИКА Последовательное Вовлечение В Колебательное Движение Частиц Среды Означает, Ч...
|
Последовательное вовлечение в колебательное движение частиц среды означает, что волна передает от частицы к частице некоторую механическую энергию. Перенос энергии волнами количественно характеризуется вектором плотности потока энергии. Найдем выражение для энергии, переносимой плоской волной. Для этого рассмотрим некоторый объем V среды, все частицы которой вовлечены волной в колебательное движение (рис.3). В момент времени t каждая частица массой m0 имеет определенные значения смещения и скорости. Однако, как мы установили ранее, полная механическая энергия частицы от этого не зависит и равна Ем = , где m0 – масса одной частицы. Полагая, что все частицы среды одинаковы, а их число в объеме V равно N, получим для энергии этого объема:
, (9)
где m = m0·N масса вещества в объеме V. Разделив правую и левую часть этого равенства на V , получим количество энергии в единице объема волны. Эта величина называется объемной плотностью энергии:
, (10)
где ρ = m / V – плотность вещества среды, в которой распространяется волна. Объемная плотность энергии измеряется в Дж / м3.
Определим энергию, переносимую волной через площадку площадью S перпендикулярную (рис.3). За время t волна удалится от S на расстояние Δl = u·t и вовлечет в колебательное движение частицы в объеме V = S·u·t, перенеся при этом через площадку S энергию W = w∙V = w∙S∙ut.
Количество энергии, перенесенное через площадку S за единицу времени называется потоком энергии волны:
Ф = = w∙ S∙u. (11)
Поток энергии измеряется в Дж / с = Вт.
Количество энергии переносимое через единицу площади за единицу времени называется интенсивностью (или плотностью потока) энергии волны и измеряется в Вт / м2 или Дж / (с·м2):
. (12)
Т.к. скорость величина векторная, а w скалярная, то справа в этом равенстве стоит вектор. Это означает, что и левая величина дол-жна быть векторной, т.е. интенсивность энергии волны в направлении переноса – это некий вектор:
. (13)
Эта величина для упругих волн называется вектором Умова, который определяет количество энергии переносимое механической волной через единицу площади за единицу времени в направлении .
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ АКУСТИКА ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ... ПРИРОДА ЗВУКА ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ... РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКОВЫХ ВОЛН В СРЕДЕ ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ В...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ЭНЕРГИЯ ВОЛНЫ. ВЕКТОР УМОВА
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов