第17章 波动课件.ppt

波动习题 练习35～37 其中 练习35T三2；练习36T三2→填空 练习37T一1→选作 波动习题 波动习题练习35～37 下次交 波的能量 现象： 若将一软绳（弹性媒质）划分为多个小单元（体积元） 上下 抖动 振速 最小 振速 最大 形变最小 形变最大 时刻波形 在波动中，各体积元产生不同程度的 弹性形变， 具有 弹性势能 未起振的体积元 各体积元以变化的振动速率 上下振动， 具有振动动能 理论证明（略）， 当媒质中有行波传播时，媒质中一个体积元在作周期性振动的过程中，其弹性势能 和振动动能 同时增大、同时减小，而且其量值相等 ，即 后面我们将直接应用这一结论。 。 能量密度 可见，波动过程是媒质中各体积元不断地从与其相邻的上一个体积元接收能量，并传递给与其相邻的下一个体积元的能量传播过程过程。 振动速度 体积元 的 动能 势能 总能量 设 一平面简谐波 媒质密度 处取体积元 体积元的质量 在 能量密度 lim 平均能量密度 是 在一周期内的时间平均值。 单位： 焦耳 米 （ J · m –3 ） 续上 该处的 能量密度 (随时间变化) 简谐平面波 处的振动方程 某点 在密度为 的均匀媒质中传播 借助图线理解 和 该处的 平均能量密度 （时间平均值） 能流、能流密度 平均能流 一周期内垂直通过某截面积 的能量的平均值 单位：瓦 ( W ) 能流密度（波的强度）垂直通过单位截面积的平均能流 单位：瓦·米-2 ( W· m –2 ) 振动状态以波速 在媒质中传播 体积元的能量取决于其振动状态 能量以波速 在媒质中传播 能流 单位时间垂直通过的某截面积 的能量 附表 闻阈 10 -12 0 痛阈 1 120 伤害人体 10 130 正常呼吸 10 -11 10 悄悄话 10 -10 20 摇滚乐 0.3 115 电动切草机 10 - 2 100 重型卡车 10 - 3 90 大声喊叫 10 - 4 80 室内正常谈话 3×10 - 6 65 声 音 声 强 ( W· m –2 ) 声强级 (dB) 几 种 声 音 的 声 强 及 声 强 级 数 10 分贝(dB)， 10 声强上的 倍相当于声强级的 分贝 噪声 噪声有两种意义： 1、物理上指不规则的、间歇的或随机的声振动。 2、指任何难听的、不和谐的声或干扰。 噪声是由不同频率、不同振幅的声音无规则地组合在一起而出现的。广义上说，任何不需要的声音都属噪声；狭义上说，噪声是指大于 90dB 以上，对人的工作、健康有影响的声音。 强烈的噪声（160dB以上）不仅可损坏建筑物，而且还会使发声体本身因疲劳而受到破坏。 噪声污染问题引起人们广泛关注。大于 90dB 的声响，将导致噪声污染。 例五 1.3 kg · m -3 一频率为 1000 Hz 波强为 3×10 -2 W · m –2 330 m · s -1 此声波的振幅 的声波在空气中传播 波速为 空气密度为 波强 2 则 1