волновой процесс связан с распространением энергии. количественной характеристикой перенесенной энергии является поток энергии.
поток энергии волн (ф) характеризуется средней энергией, переносимой волнами в единицу времени через некоторую поверхность. усреднение должно быть сделано за время, значительнобольшее периода колебаний.
единицей потока энергии волн является ватт (вт).
найдем связь потока энергии волн с энергией колеблющихся точек и скоростью распространения волны.
выделим объем среды, в которой распространяется волна, в виде прямоугольного параллелепипеда (рис. 5.21); площадь его основанияs, а длина ребра численно равна скоростии совпадает с направлением распространения волны. в соответствии с этим за 1с сквозь площадкуsпройдет та энергия, которой колеблющиеся частицы в объеме параллелепипедаsv. это и есть поток энергии волн:
(5.53)
где— средняя объемная плотность энергии колебательного движения (среднее значение энергии колебательного движения частиц, участвующих в волновом процессе и расположенных в 1 м3).
поток энергии волн, отнесенный к площади, ориентированной перпендикулярно направлению распространения волн, называют плотностью потока энергии волн, или интенсивностью волн:
(5.54)
единицей плотности потока энергии волн является ватт на квадратный метр (вт/м2).
энергия, переносимая волной, складывается из потенциальной энергии деформации и кинетической энергии колеблющихся частиц. без вывода выражение для средней объемной плотности энергии волн:
(5.55)
где а — амплитуда колебаний точек среды, — плотность. подставляя (5.55) в (5.54), имеем
таким образом, плотность потока энергии волн пропорциональна плотности среды, квадрату амплитуды колебаний частиц, квадрату частоты колебаний и скорости распространения волны.
О, мой жалостливый друг! Стоит ли напоминать мне те тяготы и лишения, которые я взаимодействуя с миром во имя Исаака Исааковича Ньютона? Но раз вопрос задан, я запрягу трепетную лань своей воли и нарисую мою печаль, дабы усладить твои взор и слух.
Слушай же, заботливый друг!
Как только я начал осознавать себя частью мира, но был еще неловок, я не смог избежать встречи со стенкой и повзаимодействовал с ней. В полном соответствии с третьим законом, стена ответила мне противодействием, в результате чего я поспешил на свидание с каменистой (у нас на Кавказе оно диво как камениста!) землей. Я тогда еще не понимал всей подлости законов, открытых сэром Ньютоном, но расквашенный нос чуял, что в произошедшем не только моя вина и долго не давал забыть обиду.
Я немного повзрослел, печальные взаимодействия чувствовал больно, но уже не так обидно. И вот, случилось, мне подарили велосипед невиданной красоты, непослушный, но такой желанный! Я тут же оседлал его, как Искандер Двурогий свою лошадь и в первый же раз, нежное переднее колесо стремительно повзаимодействовало с поребриком (о, мой юный друг, у народа, который зовет себя петербуржцами так называют бордюр).
Я, что бы не подвести сэра Ньютона, перелетел через руль и привычно повзаимодействовал с землей, уже и не особо огорчаясь. Но горе пришло, когда я пришел в сознание - колесо выглядело как будто его били кувалдой (это такой большой молоток даже у петербуржцев).
С тех пор я не прощаю этого ни законам природы ни сэру Ньютону, так опрометчиво их открывшему.
Прости, мой друг, печаль ест сердце мое как англичанин овсянку и я теряю канву рассказа.
