2015-02-04
1511
Найдем вначале плотность энергии упругой волны. Выделим в среде элемент объема dV с массой dm=rdV, где r — плотность среды. Бесконечно малую массу dm можно рассматривать как материальную точку, которая совершает гармонические колебания, полная энергия которых (см. § 21.6)
.
Отсюда плотность энергии упругой волны
 .
| (22.6) |
Потоком энергии R называется количество энергии, проходящей через поверхность DS за единицу времени: 
.
Рис. 22.2
|
Для нахождения потока энергии подсчитаем количество энергии, которое переносится через площадку DS, ориентированную перпендикулярно к лучу (рис. 22.2), за время t. Очевидно, что эта энергия сосредоточена в объеме цилиндра с высотой vt и сечением DS:
,
 .
| (22.7) |
Плотностью потока энергии называется количество энергии, переносимое волной через единичную площадку за единицу времени:
 .
| (22.8) |
Для механических волн плотность потока энергии найдем, подставив (22.7) в (22.8):
 .
| (22.9) |
Интенсивность волны I численно равна плотности потока энергии. Таким образом, интенсивность механической волны
|
|
|
 .
| (22.10) |
