ЭНЕРГИЯ, ПЕРЕНОСИМАЯ УПРУГОЙ ВОЛНОЙ
Волновое движение сопровождается переносом энергии от источника колебаний в различные точки среды. Эта энергия складывается из кинетической энергии колеблющихся частиц и потенциальной энергии деформированных участков среды. Энергия, переносимая
волной через некоторую поверхность в единицу времени, называется потоком энергии через эту поверхность. Плотностью потока энергии или интенсивностью волны называется количество энергии, переносимое волной за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения волны. Пусть участок волнового фронта площадью
или, в векторной форме,
Вектор
где
Таким образом, интенсивность упругой волны пропорциональна квадрату амплитуды и квадрату собственной частоты колебаний частиц, плотности среды и скорости распространения волны.
|
за время 
переместился на расстояние 
, вследствие чего частицы среды в объеме цилиндра высотой 
и основанием 
среднюю энергию частиц, содержащихся в единичном объеме (плотность энергии). Если считать, что плотность энергии везде одинакова, то за время 
. Тогда интенсивность волны равна
.
называется вектором Умова. Он перпендикулярен фронту волны, указывает направление распространения энергии и по модулю равен плотности потока энергии. Объемную плотность энергии 
в единице объема:
,
– плотность среды. Подставив это выражение в (8.3), получим:
.
