Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z polityką plików cookies.
Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.

Nie martw się :) Niektóre sprawy nie są aż tak istotne, jak się niekiedy wydają.

Wzór na energie fali dźwiękowej


Fala dźwiękowa jest wytwarzana najczęściej przez drgającą powierzchnię (płytkę) która przekazuje drgania powietrzu. Fala dźwiękowa porusza się z prędkością \(v\) od źródła. Dla zobrazowania rysunek poniżej.

Fala dźwiękowa

Do obliczenia energii fali dźwiękowej posłużmy się wzorem na energie kinetyczną:

\(\Delta E = \dfrac{1}{2}\Delta m\cdot v^2= \dfrac{1}{2}\Delta m\cdot \omega ^2\cdot x^2=

\dfrac{1}{2}(\varrho \cdot A \cdot \Delta x)\cdot \omega ^2\cdot x^2\)

w skrócie

\(\Delta E = \dfrac{1}{2}(\varrho \cdot A \cdot \Delta x)\cdot \omega ^2\cdot x^2\)

gdzie:

\(\Delta E\) - energie fali dźwiękowej [J],

\(\varrho\) – gęstość powietrza \( \left [ \dfrac{kg}{m^3} \right ]\),

\(x\) – amplituda drgań płytki harmonicznie drgającej [m],

\(\Delta x\) – odległość jaką przebywa zaburzenie [m],

\(\omega\) – pulsacja [rad/s], \(\omega=2\pi f\), gdzie f to częstotliwość drgań [Hz].

W ruchu harmonicznym prostym średnia energia potencjalna jest równa średniej energii kinetycznej. Idąc tym tokiem rozumowania, można uzyskać informację ile energii jest zawarte w warstwie powietrza o przekroju A i grubości Δx.
 
Dzieląc obie strony równania przez Δt możemy łatwo obliczyć moc P fali dźwiękowej.