14.23. Динамический смысл групповой скорости.
В простой системе гармонических волн энергия переносится через вертикальную плоскость, перпендикулярную направлению распространения волн, со средней скоростью, равной групповой скорости.
Доказательство. Пусть
переменная часть давления и пусть
— горизонтальная скорость для фиксированного значения
тогда работа сил давления, которая совершается в единицу времени и приложена к жидкости, находящейся справа от плоскости х, равна
Далее, поскольку
и равняется действительной части от выражения
а величина и равна действительной
части от
то имеем соотношение
Среднее значение выражения
за период равно 1/2. Следовательно, средняя мощность определяется соотношением
в котором была использована формула (3) п. 14.13. Но величина
является энергией, отнесенной к единице длины волны. Таким образом, энергия переносится через плоскость со средней скоростью