机械波的能量.ppt

一、波动媒质中一体积元 中的能量,以一个平面简谐纵波为例来说明,1.,体积元的动能,S,o,波的能量,2.,体积元的势能,一根长为 的棒，伸长 时具有的势能。,由胡克定律：,令：,S,3.,体积元的总能量,速度最大时：,此时的相对形变（应变）,也最大！,二、能流和能流密度（波强）,仍以平面简谐波为例：,1.,能量密度,-,单位体积中的能量,2.,平均能量密度,-,一周期内能量密度的平均值,3.,能流,-,单位时间内通过介质中某面积的能量,输,出,功,率,平均能流,-,单位时间内通过某面积的平均能量,4.,平均能流密度（波强）,通过垂直于波传播的方向的单位面积的平均能流,即,单位时间,内通过垂直于波动传播的方向的,单位面积,中的,平均能量,。,单位：,定义：烏莫夫,-,玻印廷矢量（,1874,由,H.A,ymof,和,Poynting,提出,),含义,:,描述波的能量强弱,.,讨论,:,1),平面波,S,1,S,2,A,不变,!,2),球面波,S,1,r,1,S,2,r,2,设距波源,r,0,处振幅为,A,0,r,处为,A,则,三、声强、声强级,1.,声强,-,声波的波强,引起痛觉的声音,炮 声,铆 钉 机,交通繁忙的街道,通 常 谈 话,耳 语,引起听觉的最低声音,树 叶 沙 沙声,声 源,声强（,W m,-2,）,响 度,1,1,10,-2,10,-5,10,-6,10,-10,10,-11,10,-12,震耳,响,正常,轻,极轻,