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.
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.
Wzór na energie fali dźwiękowej wzór
Oprócz - wzór na energie fali dźwiękowej może Ci się przydać
Zobacz również
- Pojemność przewodnika - wzór
- Prędkość liniowa w ruchu jednostajnym...
- Energia kinetyczna w ruchu postępowym...
- Promień orbity atomu Bohra - wzór
- Zjawisko Comptona - wzór
- Niezmiennik relatywistyczny - wzór
- Współczynnik tarcia kinetycznego...
- Opór zastępczy w połączeniu...
- Natężenie pola grawitacyjnego - wzór
- Trzecia prędkość kosmiczna - wzór
- Energia potencjalna blisko...
- Pęd (II zasada dynamiki) - wzór
- Opór elektryczny (rezystancja) - wzór
- Druga prędkość kosmiczna - wzór
- Prawo Ohma - wzór
Wzór na energie fali dźwiękowej - jak stosować w praktyce?