Energia Cinética e Potencial de uma Onda

A energia transportada por uma onda tem dois componentes, a saber, energia cinética e energia potencial.

Em uma onda senoidal formada em uma corda, considere um elemento com massa Δm. Se a corda tiver uma densidade linear constante, a massa de cada elemento será igual à densidade vezes o comprimento da corda.

Usando a relação linear de densidade de massa, a energia cinética de cada elemento de massa pode ser calculada.

Como a onda é senoidal, a posição de cada elemento de massa pode ser descrita pela função de onda.

A velocidade da função de onda é então substituída na expressão da energia cinética. A integração dessa equação no comprimento de onda fornece a energia cinética da onda.

A energia potencial de cada elemento de massa oscilando em um movimento harmônico simples pode ser calculada considerando a força de restauração da corda.

Substituir a constante da mola pela expressão da frequência angular e integrar no comprimento de onda fornece a energia potencial da onda.