Intensidad y Presión de Ondas de Sonido

Considere una onda sonora que se propaga en la dirección x y el desplazamiento de las partículas denotado por la función de onda y. Recordemos la expresión para una onda de presión.

La velocidad de la partícula viene dada por el tiempo derivado del desplazamiento, que se obtiene.

Recordemos la expresión del poder como producto de la fuerza y la velocidad. La potencia por unidad de área viene dada por el producto de la fuerza por unidad de área, que es la presión, y la velocidad. La intensidad es el promedio temporal de esta cantidad.

Sustituyendo las expresiones de velocidad y presión de las partículas y tomando el promedio a lo largo del tiempo, se deriva la intensidad.

Se simplifica aún más escribiendo el número de onda en términos de la velocidad de la onda, que está relacionada con el módulo de volumen.

Recordemos la relación entre las amplitudes de presión y desplazamiento. Usando estas tres ecuaciones, la intensidad se puede expresar en términos de la amplitud de la presión, la densidad del medio y la velocidad de la onda.