(来学网)以下计算错误的是(  )。
  • A.
    波的能量密度(来学网)
  • B.
    能流密度(来学网)
  • C.
    平均能流密度(来学网)
  • D.
    波动中体积元的总机械能(来学网)
正确答案:
C
答案解析:
【解析】C中应为=ρAωu。
【点评】本题考察了波的能量方面几个概念和计算公式。波动中体积元的动能和势能为:W=W=1/2ρAω(△V)sinω(t-x/u)
设平面简谐波的表达式为:
y(x,t)=Acosω(t-x/u)
则体积元的总机械能为:
W=W+W=ρAω(△V)sinω(t-x/u)
能量密度是单位体积内的机械能,即:ω=dW/dV;单位时间内通过波动的介质中某面积的能量称为通过该面积的能流。设在介质中垂直于波速u取面积s,则在单位时间内通过s面的能量等于体积us中的能量,这能量是随时间周期变化的,通常取一个周期的时间平均值即得平均能流为=us,其中为波的平均能量密度。
=1/2ω=1/2ρAω
平均能流密度(波的强度)是通过与波动传播方向垂直的单位面积的平均能流。
=u=1/2ρAωu
例如,2003年有一道考题是:在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是;I/I=4,则两列波的振幅之比是:
(A)A/A=4(B)A/A=2(C)A/A=16(D)A/A=1/4
该题考察波的强度(平均能流密度)公式:=u=1/2ρAωu,即I∝A,若波的
强度之比是I/I=4,则两列波的振幅之比是A/A=2。