大学物理声波波动方程中各物理量的意义
标量u的波动方程的一般形式是:
波动方程
c^2 \nabla^2u \partial^2大学
这里c通常是一个固定常数,即波的传播速度(空气中声波约330m/s,见声速)。对于弦的振动,这可以变化很大:在slinky上,它可以慢到1米/秒,但如果c作为波长的函数而变化,则应该用相速度来代替:
v_\mathrm = \frac{\omega}。
请注意,波可能会叠加在其他运动上(例如,声波在气流等运动介质中的传播)。在这种情况下,标量u将包含一个马赫因子(对于沿海流移动的波为正,对于反射波为负)。
U = u(x,t),是在特定位置x和特定时间t的振幅和波强的度量,对于空气中的声波,是当地的气压,对于振动的弦,是从静止位置的位移。\ nabla 2是相对于位置变量x的拉普拉斯算子,注意u可以是标量,也可以是向量。
波动方程: