Для установки нажмите кнопочку Установить расширение. И это всё.

Исходный код расширения WIKI 2 регулярно проверяется специалистами Mozilla Foundation, Google и Apple. Вы также можете это сделать в любой момент.

4,5
Келли Слэйтон
Мои поздравления с отличным проектом... что за великолепная идея!
Александр Григорьевский
Я использую WIKI 2 каждый день
и почти забыл как выглядит оригинальная Википедия.
Статистика
На русском, статей
Улучшено за 24 ч.
Добавлено за 24 ч.
Альтернативы
Недавние
Show all languages
Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.
.
Лео
Ньютон
Яркие
Мягкие

Плотность звуковой энергии

Из Википедии — свободной энциклопедии

Плотность звуковой энергии
Размерность L−1MT−2
Единицы измерения
СИ Дж·м−3
СГС эрг·см−3
Примечания
скалярная величина

Пло́тность звуково́й эне́ргии — скалярная физическая величина, равная отношению звуковой энергии dW, содержащейся в малом элементе среды, к объёму dV этого элемента:

Единица измерения в Международной системе единиц (СИ) — джоуль на кубический метр (Дж/м3), в системе СГС — эрг на кубический сантиметр (эрг/см3).

Свойства

При распространении звуковых волн в какой-либо среде (твёрдой, жидкой или газообразной) частицы среды смещаются от равновесных положений, приобретая дополнительную скорость, а сама среда деформируется, и в ней возникают упругие напряжения (в жидких и газообразных средах — колебания давления). Таким образом, в среде с распространяющимися в ней звуковыми волнами возрастает кинетическая энергия частиц и возникает потенциальная энергия деформации среды. Объёмная плотность такой добавочной энергии — добавочная энергия единицы объёма среды — и представляет собой плотность звуковой энергии.

В соответствии со сказанным выражение для плотности звуковой энергии можно записать в виде[1]

где первое слагаемое имеет смысл плотности кинетической энергии, а второе — плотности потенциальной энергии. В формуле  — плотность среды,  — колебательная скорость частиц,  — коэффициент сжимаемости среды, а  — звуковое давление.

У плоской бегущей волны плотность кинетической энергии равна плотности потенциальной энергии, то есть выполняется[2]:

Для произвольной волны такое же по форме выражение справедливо лишь для среднего по времени значения плотности полной звуковой энергии.

В частном случае гармонической плоской бегущей звуковой волны средняя по времени плотность энергии волны описывается выражением[1]

где  — амплитуда колебательной скорости, а  — амплитуда звукового давления.

Если в среде распространяются несколько гармонических волн различных частот, то средняя по времени плотность энергии результирующей волны равна сумме средних по времени плотностей энергии каждой из составляющих гармонических волн. В то же время для гармонических волн одинаковой частоты данное утверждение не справедливо (плотности энергии не аддитивны). Так, при сложении двух одинаковых волн амплитуды во всех точках среды удваиваются, а плотность звуковой энергии возрастает в четыре раза[1].

Характерные значения

Значения, плотности звуковой энергии, встречающиеся в обыденной жизни, относительно невелики. Так, плотность энергии звука, произносимого человеком, на расстоянии 1 м от говорящего составляет приблизительно 1,4·10−9 Дж/м3. Звучанию фортиссимо оркестра в зале соответствует плотность энергии в диапазоне 10−6—10−5 Дж/м3[2].

В жидкостях значения плотности звуковой энергии ещё меньше. Например, при одинаковых звуковых давлениях плотность энергии в воде меньше, чем в воздухе в 1,4·104 раз. Данное обстоятельство обусловлено различием сжимаемостей воды и воздуха[2].

См. также

Примечания

  1. 1 2 3 Энергия звуковой волны // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — С. 614. — 760 с. — ISBN 5-85270-101-7.
  2. 1 2 3 Исакович М. А. Общая акустика. — М.: «Наука», 1973. — С. 110—111.
Эта страница в последний раз была отредактирована 27 мая 2018 в 15:07.
Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.
Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License. Нетекстовые медиаданные доступны под собственными лицензиями. Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. WIKI 2 является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).