16.8
Energia przenoszona przez falę składa się z dwóch składowych, a mianowicie energii kinetycznej i energii potencjalnej.
W fali sinusoidalnej utworzonej w strunie rozważmy pierwiastek o masie Δm. Jeśli ciąg ma stałą gęstość liniową, masa każdego elementu jest równa gęstości pomnożonej przez długość sznurka.
Korzystając z liniowej zależności gęstości masy, można obliczyć energię kinetyczną każdego elementu masowego.
Ponieważ fala jest sinusoidalna, położenie każdego elementu masy można opisać za pomocą funkcji falowej.
Prędkość funkcji falowej jest następnie podstawiana w wyrażeniu energii kinetycznej. Całkowanie tego równania na długości fali daje energię kinetyczną fali.
Energię potencjalną każdego pierwiastka masowego oscylującego w prostym ruchu harmonicznym można obliczyć, biorąc pod uwagę siłę przywracającą strunę.
Zamiana stałej sprężystości przez wyrażenie na częstotliwość kątową i całkowanie na długości fali daje energię potencjalną fali.
Wszystkie formy fal niosą energię; jest to bezpośrednio wizualizowane w naturze. Na przykład fale trzęsień ziemi są tak intensywne, że mogą wstrząsnąć…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.