一波动能量的传播当机械波在媒质中传播时,媒质中各质点均在其平衡位置附近振动,因而具有振动动能 同时,介质发生弹性形变,因而具有弹性势能 以固体棒中传播的纵波为例分析波动能量的传播 弹性势能 体积元在平衡位置时,动能、势能和总机械能均最大体积元的位移最大时,三者均为零 2)任一体积元都在不断地接收和放出能量,即不断地传播能量任一体积元的机械能不守恒 波动是能量传递的一种方式能量密度:单位体积介质中的
一波动能量的传播当机械波在媒质中传播时,媒质中各质点均在其平衡位置附近振动,因而具有振动动能 同时,介质发生弹性形变,因而具有弹性势能 以固体棒中传播的纵波为例分析波动能量的传播 弹性势能 体积元在平衡位置时,动能、势能和总机械能均最大体积元的位移最大时,三者均为零 2)任一体积元都在不断地接收和放出能量,即不断地传播能量任一体积元的机械能不守恒 波动是能量传递的一种方式能量密度:单位体积介质中的
一波动能量的传播 振动动能 弹性势能 体积元在平衡位置时,动能、势能和总机械能均最大体积元的位移最大时,三者均为零 1)在波动传播的媒质中,任一体积元的动能、 势能、总机械能均随 x,t作周期性变化,且变化是同相位的 2)任一体积元都在不断地接收和放出能量,即不断地传播能量任一体积元的机械能不守恒 波动是能量传递的一种方式能量密度平均能量密度二 波的能流和能流密度例1 证明球面波的振幅与离开其波源
xOE 能流:单位时间内垂直通过某一面积的能量.
x与胡克定律F=kdy对比有单位体积中波的能量.即例2:一平面简谐波频率为300Hz波速为340ms在截面面积为管内空气中传播若在10s内通过截面的能量为.求:(1)通过截面的平均能流(2)波的平均能流密度(3)波的平均能量密度频率相同振动方向平行相位差恒定. 点P 的两个分振动当例1 如图为干涉型消声器的原理示意图发动机排气噪音经管道到达点A后分两路到点B相遇两列声波在B点因干涉而相消设需消除
各质点相对平衡位置的位移波线上各质点平衡位置 简谐波:在均匀的、无吸收的介质中,波源作简谐运动时,在介质中所形成的波一 平面简谐波的波函数平面简谐波:波面为平面的简谐波t 时刻点 P 的运动t-x/u时刻点O 的运动时间推迟方法相位落后法 如果原点的初相位不为零波动方程的其它形式 质点的振动速度,加速度二波函数的物理意义 1 当 x 固定时, 波函数表示该点的简谐运动方程,并给出该点与点 O 振动
同样x?x处的弹力f2为 根据牛顿第二定律得以平面简谐纵波为例如图取棒元?x 质量为?m = ? S?x 由波函数和波速 可得单位时间内通过介质中某面积的能量称为通过该面积的能流
单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级第二节2- 5ssss波 的 能 量波 的 能 量一.现象上下抖动振速 最小v振速 最大v形变最小形变最大t时刻波形tdt在波动中各体积元产生不同程度的 弹性形变具有 弹性势能pEr未起振的体积元各体积元以变化的振动速率 v 上下振动具有振动动能Ekr设波速为 u 的简谐波沿x 轴正向传播波函数为二 波的
第三节波的能量一、波的动能、势能和能量1波动的动能2波动的势能势能Ek、EP同时达到最大同时达到最小平衡位置处最大位移处3波动的能量4波动的能量与振动能量的区别 振动能量中Ek、EP相互交换,系统总机械能守恒。波动动能量中Ek、EP同时达到最大,同时为零,总能量随时间周期变化。 单位时间内通过垂直于波的传播方向的单位面积上的平均能量。单位:J?s-1?m-2 ,W ?m-2 二、平均能流密度----波强
各质点相对平衡位置的位移波线上各质点平衡位置 简谐波:在均匀的、无吸收的介质中,波源作简谐运动时,在介质中所形成的波一 平面简谐波的波函数平面简谐波:波面为平面的简谐波t 时刻点 P 的运动t-x/u时刻点O 的运动时间推迟方法相位落后法 如果原点的初相位不为零波动方程的其它形式 质点的振动速度,加速度二波函数的物理意义 1 当 x 固定时, 波函数表示该点的简谐运动方程,并给出该点与点 O 振动
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