守恒是物理学中的重要思想。请尝试用守恒思想分析问题。波是传递能量的一种方式,传播过程能量守恒。简谐波在传播过程中的平均能量密度ε表示单位体积内具有的能量:ε=12ρA2ω2,其中A为简谐波的振幅,ω为简谐波的圆频率(波传播过程中不变),ρ为介质的密度。能流密度I表示波在单位时间内流过垂直单位面积上的平均能量。
a.简谐波沿直线传播的速度为v,证明波的能流密度I=12ρA2ω2v;
b.球面简谐波是从波源处向空间各个方向传播的简谐波,在均匀介质中传播时振幅会发生变化。忽略传播过程中的能量损失,求波在距波源r1和r2处的振幅之比A1:A2。
ε
ε
1
2
1
2
【考点】波长、频率和波速的关系.
【答案】答:(1)证明过程见解答;
(2)波在距波源r1和r2处的振幅之比A1:A2=r2:r1。
(2)波在距波源r1和r2处的振幅之比A1:A2=r2:r1。
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:216引用:1难度:0.5
相似题
-
1.如图甲,水袖舞是中国京剧的特技之一,因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为如图乙所示沿x轴方向传播的简谐横波,P、Q为该波沿水平传播方向上相距0.8m的两个质点,且横波由P传向Q。t=0时P质点正经过平衡位置向上振动,Q质点正处于波谷(未画出),图丙为P质点振动图像。已知该水袖舞甩出的波长在0.5m至1m之间,袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减,求:
(1)质点P振动的位移y与时间t的关系式;
(2)该水袖舞形成的简谐波的波速。发布:2024/12/29 20:30:1组卷:96引用:4难度:0.5 -
2.一列简谐横波沿x轴传播,波速为v=4m/s。已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象如图甲所示,t=0.45s时部分波形图如图乙所示。下列说法正确的是( )
发布:2024/12/29 23:0:1组卷:51引用:2难度:0.5 -
3.声音由冰传到水中时( )
发布:2025/1/2 20:0:5组卷:73引用:2难度:0.7