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2022-2023 年高中物理竞赛振动和波-5 课件:波的能量和能流密度等内容

2024-09-16 14:15:06综合与其它34

这是2022-2023年高中物理竞赛振动与波-5的20页课件,PPT课件主要包括以下内容:根据胡克定律网校头条,体积元所受的净力为,忽略高阶无穷小量,二阶波速,平面简谐波的波函数为,波的能量密度,简谐纵波在杆中传播,质量元势能的讨论,平均能量密度,波的能量通量密度等。欢迎大家下载使用。qAo物理好资源网(原物理ok网)

图中所示为某一时刻横波的波形高中物理 振动和波,体积单元发生剪切变形,剪应变为qAo物理好资源网(原物理ok网)

体积元在合力作用下的动力学方程为qAo物理好资源网(原物理ok网)

类似方法可知,固体中弹性平面纵波的波动方程为qAo物理好资源网(原物理ok网)

这是波动方程的一般形式。该波动方程是线性的,波速只取决于介质的性质高中物理 振动和波,与传播的简谐波的频率无关。qAo物理好资源网(原物理ok网)

§6. 波浪能和能通密度qAo物理好资源网(原物理ok网)

当介质振动时,x 处的质量元相对变形为qAo物理好资源网(原物理ok网)

单位体积介质中波的机械能量称为波能密度。qAo物理好资源网(原物理ok网)

单位时间内通过横截面积的能量称为表面的能量流或能量通量。qAo物理好资源网(原物理ok网)

一个周期内能量流的平均值称为平均能量流qAo物理好资源网(原物理ok网)

流经单位横截面积的平均能量称为平均能流密度,或称能流密度,用I表示qAo物理好资源网(原物理ok网)

高中物理 振动和波qAo物理好资源网(原物理ok网)

讨论:平面波和球面波的振幅qAo物理好资源网(原物理ok网)

1 对于平面波,如果介质是各向同性的、均匀的、无吸收的理想介质,qAo物理好资源网(原物理ok网)

解:(1)设波源为原点O,沿x轴正方向传播的波动方程为qAo物理好资源网(原物理ok网)

(2)沿x轴负方向传播时qAo物理好资源网(原物理ok网)

弹性介质可以传播各种频率的机械波,其中能引起人类听觉的机械波称为声波。声波的频率范围是16~。频率低于16Hz的机械波称为次声波,频率高于的机械波称为超声波。qAo物理好资源网(原物理ok网)