Т. е. энергия участка волны прямо пропорциональна плотности среды и квадратам амплитуды и частоты колебаний частиц среды

Умовым было введено понятие плотности энергии и потока энергии. Плотностью энергии называется энергия, приходящаяся на единицу объема среды:

(15)

Плотность энергии в волне непрерывно меняется со временем. Для того чтобы найти среднее значение плотности энергии за пе­риод, надо вычислить определенный интеграл по времени от плот­ности энергии в пределах от t =0 до t=T и разделить на величину периода Т:

но и, следовательно, средняя плотность энергии волны в пределах периода:

(16)

Потоком энергии называется количество энергии, проходящее в единицу времени через площадку S, проведенную в среде пер­пендикулярно направлению распространения волны.

Очевидно, если скорость распространения волны с, то за время, равное одному периоду, через сечение 5 будет пронесена волной вся энергия, которой обладает столбик длиной вдоль направления распространения волны сТ. Следовательно, за период через се­чение S пройдет энергия:

Среднее значение потока:

или

(17)

Количество энергии, протекающее за единицу времени через единицу поверхности S, называется плотностью потока энергии (Q):

(18)

Так как скорость распространения волны — вектор, то и плот­ность потока энергии может рассматриваться как вектор, направ­ление которого совпадает с направлением распространения волны. Вектор этот носит название вектора Умова.

Дата добавления: 2014-01-04