Fizyka - Energia fali

Nasza ocena:

3
Pobrań: 7
Wyświetleń: 707
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Fizyka - Energia fali - strona 1 Fizyka - Energia fali - strona 2

Fragment notatki:

Energia fali. Zmiana energii małej objętości  ∆V ośrodka sprężystego związanego z rozchodzeniem się w nim fali  płaskiej. Ponieważ dV jest bardzo małe to wszystkie cząstki znajdujące się w dV maja tę samą fazę  i prędkość. dEk=dmV2/2 ; V1=ds./dt= ωAcos(ωt-kx+α) ; dm=µdV ; dEk=1/2*δdVω2A2cos2(ωt-kx+α)  można wykazać że dEp=dEk= ; dE=dEk+dEp=2dEk ; dEk=1/2* δω2A2cos2(ωt-kx+α)dV . Objętościową  gęstością   „W”   energii   fali   w   ośrodku   sprężystym   nazywamy   granicę   do   której   dąży   stosunek  całkowitej energii mechanicznej  ∆E ruch falowego części ośrodka o objętości ∆V, do tej objętości  przy   ∆V   dążącym   do   0.   W=lim∆V-0∆E/∆V   ;   W=dE/dV   ;   W=δω2A2cos2(ωt-kx+α)   ;  WK=1/2* δ(ϑs/ϑt)2  ;   Wp=1/2*δV2(ϑs/ϑx)2  .   Rozchodzenie   się   fali   w   ośrodku   sprężystym   jest  zwiazane z przekazywaniem energii, dlatego gęstość objętościowa energii zmienia się w czasie przy  ruchu falowym w każdym punkcie ośrodka. Prędkość u rozchodzenia się energii fali równa się  przemieszczania się w przestrzeni powierzchni odpowiadającej max wartości objętości gęstości  objętościowej energii W. W=1/2* δω2A2[1+cos2(ωt-kx+α)] ; W-max  cos2(...)=1 ; W=Wmax   ωt-kx+α=0 , kx=ωt+α  , x=(ωt+α)/k , x- określa pkt dla których W=Wmax  u=dx/dt ; u=ω/k=V .  Oznacza to, że dla płaskiej fali sinusoidalnej prędkość rozchodzenia się energii = prędkości fazowej  fali. Analiza wykazuje, że warunek ten jest słuszny dla dowolnej fali sinusoidalnej niezależnie od  kształtu powierzchni falowej.  Strumień energii fali i jego gęstość. Strumieniem energii  Φ przez powierzchnię S nazywa się wielkość fizyczną, której wartość wyraża  się  stosunkiem energii  dE przekazywanej  przez  powierzchnię  w  czasie  dt.   Φv=dE/dt.  Strumień  energii   d Φ  płaskiej   fali   sinusoidalnej   można   znaleźć   przez   dzielenie   na   nieskończenie   mało  elementów ds. dl=Udt ; dE=W*dV (dV-obj cieczy) l dV=dl*dsn ; d Φw=dE/dt=wUdt*dsn/dt=wUdsn ;  ds.n/dsn=cos α ; ds.n=dscosα ; dΦw=wUcosα*ds ; U*u=Ucosα ; dΦw=wUnds ; Φw=∫wUnds=∫wUdsn  Gęstość strumienia energii fali nazywamy wektor U skierowany w kierunku rozchodzenia się fali i  liczbowo równy stosunkowi strumienia d Φ przechodzącego przez powierzchnie elementarną ds. do  pola   powierzchni   dsn,   która   jest   ruchem   tego   elementu   na   płaszczyznę   prostopadłą   do   pow. 

(…)

… się tylko dla ośrodków liniowych, w których rozchodzenie się fal nie zależy o
natężenia dal. Np. dla fal sprężystych ośrodek można traktować jako liniowy jeżeli w procesie
ruchu falowego ulega on odkształceniu zgodnie z prawem Houka, Jako przykład można rozpatrzyć
najprostsza grupę fal utworzona przez 2 płaskie podłużne fale sinusoidalne rozchodzące się wzdłuż
osi OX, amplitudy fal są równe i fazy też, o częstotliwości…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz