2022-2023年高中物理竞赛 振动和波-5课件

这是一份2022-2023年高中物理竞赛 振动和波-5课件，共20页。PPT课件主要包含了根据胡克定律有，体元所受合力为，不计高阶无穷小有，二波速，平面简谐波的波函数为，波的能量密度，棒中传播的简谐纵波，质元势能的讨论，平均能量密度，波的能流密度等内容，欢迎下载使用。
图为横波某瞬时的波形,体元发生剪切变形,切应变为
体元在合力作用下,动力学方程为
类似的方法可知,固体内弹性平面纵波的波动方程为
这是波动方程的一般形式.这个波动方程是线性的,波速只与介质的性质有关,与所传播的简谐波的频率无关.
§6. 波的能量和能流密度
介质振动时x处质元相对形变为
单位体积介质的波动机械能叫波的能量密度
单位时间内通过某一横截面的能量称为该面的能流或能量通量
能流在一个周期内的平均值称为平均能流
通过单位截面积的平均能流成为平均能流密度,或称能流密度,以I表示
讨论：平面波和球面波的振幅
1 对平面波来讲,若介质为无吸收的各向同性均匀理想介质,
解：⑴设以波源为原点O,沿x轴正向传播的波动方程为
⑵当沿x轴负向传播时
弹性介质能传播各种频率的机械波,其中能够引起人听觉的机械波称为声波,声波的频率范围为16~20000 Hz,这个频率范围的声频.频率低于16 Hz的机械波称为次声,频率超过20000 Hz的机械波称为超声.