波動能量

波動具有巨大的能量。波動中水質點的運動產生動能,而波面相對平均水面的鉛直位移則使其具有勢能。

基本介紹

  • 中文名:波動能量
  • 外文名:Wave energy
  • 特點:波動具有巨大的能量
  • 勢能:e=1/2ρgζ^2
對於小振幅重力波,單位界面鉛直水柱內的勢能為:e=1/2ρgζ^2
沿波峰線單位寬度一個波長內的勢能:Ep=1/16ρgH^2λ,式中ρ是海水密度,H為波高。
取波峰線方向單位寬度,自表至波動消失處(深水波),一個波長所具有的動能為:Ek=1/16ρgH^2λ
可見在一個波長內,波動的勢能與動能相等,總能量為E=1/8ρgH^2λ,它與波高的平方成正比,即波動的能量以波高的平方增長。
以上為波動的總能量,至於能量的時空分布,在海水內部是不斷變化的。事實上,由於波動隨深度迅速減小,因此總能量主要集中在水面附近。

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