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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 基础物理 » 简谐运动能量问题
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Bunny!!

银虫 (初入文坛)

[求助] 简谐运动能量问题已有7人参与

两个沿相同方向传播的一维简谐波，它们的频率和振幅A均相同。如果位相相反，那么叠加后振幅为零，波的能量哪里去了？
如果位相相同，叠加后振幅为2A，在其它参数相同的情况下，波的能量正比于振幅的平方，两个波在叠加前能量为A2 + A2，叠加后变为(2A)2，能量怎么会多出来了？
求各位虫友支招谢谢！
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1楼2016-01-19 20:22:59
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gravitywave

铜虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
刚刚讨论了一下这个问题，如果两个波叠加之后能量是零，那么实际上波源也是不震动的，，相当于你输入的能量也是0.同方向传播时，波源振幅也变成了4倍。所以能量还是守恒的。
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7楼2016-01-21 19:52:29
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夕阳西下

金虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
6楼: Originally posted by j神奇小子 at 2016-01-21 16:04:10
能量守恒，是物理学基本定律，正确性不容置疑。在真实的物理情况下，相位相反，沿相同方向传播的波是不存在的。相位相同，沿同一方向传播，这本来就是一列波，怎么把它变为两列的呢。你是从数学角度，但还必须考虑物 ...

能量守恒指的是在某个系统范围内能量守恒，对于系统内的某一个质点来说能量不守恒是很自然的。简谐波的能量如果把波源和周围的介质一起看做一个系统的话能量是守恒的，但是仅仅对于波的能量而言是变化的，也就是说波的动能与势能之和不为常数，随着波的传播能量是有损耗的。
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8楼2016-01-21 20:24:23
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铸剑人

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
7楼: Originally posted by gravitywave at 2016-01-21 19:52:29
刚刚讨论了一下这个问题，如果两个波叠加之后能量是零，那么实际上波源也是不震动的，，相当于你输入的能量也是0.同方向传播时，波源振幅也变成了4倍。所以能量还是守恒的。

这位兄台回答的对的，就像光的线偏振可以分解为左右旋一样，一个光场总是可以分解为另一组完备正交的线性表示，没有光等于楼主你说的第一种情况，非要较劲，可以用偶极振动来考虑，两个运动方向相反的偶极子产生两列你说的第一种情况的波，叠加为0，能量自热为0，因为两个震动相反的偶极子，动能和电势能交替变化，总能量为0.不存在矛盾。另外要细分的话，可以用麦克斯韦方程研究场的能流密度或者能量密度。点动力学中有严格的公式，可以证明，而且考虑了磁场能量。你说的这种时谐波实在是很简单的那种，理解不上去也没招了、
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绝尘。
10楼2016-01-21 23:35:49
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普通回帖

夕阳西下

金虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
波的能量本来就不守恒，波在传播的过程中，能量也随之变换。
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2楼2016-01-20 11:14:17
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铸剑人

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
想干波的叠加，干涉会造成能量的重新分布，振幅是矢量的叠加，能量并不是简单地相加。
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绝尘。
3楼2016-01-20 16:47:01
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Bunny!!

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 夕阳西下 at 2016-01-20 11:14:17
波的能量本来就不守恒，波在传播的过程中，能量也随之变换。

那能量守恒定律就不对咯？

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4楼2016-01-21 11:36:04
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Bunny!!

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 铸剑人 at 2016-01-20 16:47:01
想干波的叠加，干涉会造成能量的重新分布，振幅是矢量的叠加，能量并不是简单地相加。

可是矢量叠加后也是0和2A呀… 老师说能量没有消失 而是到后面去了…可我没懂

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5楼2016-01-21 11:37:56
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j神奇小子

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
能量守恒，是物理学基本定律，正确性不容置疑。在真实的物理情况下，相位相反，沿相同方向传播的波是不存在的。相位相同，沿同一方向传播，这本来就是一列波，怎么把它变为两列的呢。你是从数学角度，但还必须考虑物理意义。
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6楼2016-01-21 16:04:10
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邓科666

金虫 (小有名气)
看来问题没有搞明白，大家都在那瞎说！

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9楼2016-01-21 21:43:45
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