以下计算错误的是______。
    A.波的能量密度
    B.能流密度I=uρA2ω2sin2(ωt-)
    C.平均能流密度
    D.波动中体积元的总机械能W=Wk+Wp=ρA2ω2(ΔV)sin2ω(t-
【正确答案】 C
【答案解析】

C中应为

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

设平面简谐波的表达式为y(x,t)=Acosω(t-)

则体积元的总机械能为

W=Wk+Wp=ρA2ω2(ΔV)sin2ω(t-)

能量密度是单位体积内的机械能,即:

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,其中为波的平均能量密度,

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。

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I1/I2=4,则两列波的振幅之比是:

A.A1/A2=4    B.A1/A2=2

C.A1/A2=16    D.A1/A2=1/4

该题考察波的强度(平均能流密度)公式: