Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
22
NATURAFALIAKUSTYCZNEJ
Abyopisaćenergięniesionąprzezfalę,najpierwpokażemyjakoszaco-
waćenergięfalibiegnącejwsprężynie(rys.2.1).Napiszmyto,cojużwiemy
zeszkołyśredniej
praca=siła|przesunięcie.
(2.3)
Oczywiściechodzinamosiłęprzyłożonądosprężyny,którejkonieculega
przesunięciuwjednąlubdrugąstronę.Dotejporymówiliśmytylko
oprędkościruchudrgającychzwojówsprężyny.Prędkośćruchupojawia
siępoobustronnympodzieleniupowyższejzależnościprzezczasdziałania
siły.Ponieważwykonanaprzyściskaniulubrozciąganiupracaoznacza
wzrostenergiicząstki,dalejotrzymujemy
energia
czas
±
siła
przesunięcie
czas
.
(2.4)
Falapodłużnawsprężynieoznaczauporządkowanyruchkażdegozwo-
ju,któremutowarzyszyprzepływenergii.Ilorazenergiiprzekazanej„od
zwojudozwoju”iczasutrwaniategoprocesujestrównystrumieniowi
energii
SE
SE
=siła|prędkość.
(2.5)
Zkoleizewzoru(2.2)płyniewniosek,żeprędkośćakustyczna
v
jestpro-
porcjonalnadociśnieniaakustycznego
p
.Wracającdozależności
F
±
p
|
S
,
zależność(2.5)prowadzidonastępującejformuły:
SE
±
S
|
p
|
v
.
(2.6)
Mówiona,żegęstośćstrumieniaenergii,czylinatężeniefali,
I
±
SE
/
S
,jest
iloczynempostaci
I
±
p
|
v
.
(2.7)
Zatemnatężeniefalijestenergią,którawjednostceczasuprzepływaprzez
jednostkępowierzchniustawionąprostopadledokierunkupropagacji.
Zależność(2.2)pozwalawyeliminowaćbądźprędkośćakustyczną
v
(t
)
,
bądźciśnienieakustyczne
p
(t
)
inapisaćchwilowenatężeniewdwóchrów-
noważnychpostaciach
I
(
t
)
±
p
(
t
)
2
/
Z
oraz
I
(±
t
)
v
(
t
)
2
Z
.
(2.8)
(2.9)
Wzorytesąsłusznetylkowtedy,gdywielkościom
p
,
v
orazZodpowia-
dająliczbyrzeczywiste.
