Если в некоторой среде распространяется плоская продольная волна, то этот элемент среды массой =обладает кинетической энергией:
,
где – скорость элемента.
Потенциальная энергия упругой деформации объемом имеет вид:
,
где – модуль Юнга среды.
Тогда полная энергия с учетом (3.15) и (3.16) запишется в виде:
.
Разделив эту энергию на объем , в котором она содержится, получим плотность энергии:
.
Количество энергии dW, переносимое волной через некоторую поверхность в единицу времени dt, называется потоком энергии (Ф) через эту поверхность:
.
Поток энергии в различных точках среды может быть различной интенсивности. Для характеристики течения энергии в разных точках пространства вводится векторная величина, называемая плотностью потока энергии(j) (вектор Умова):
или
,
где – площадка поверхности; w – плотность энергии; v – фазовая скорость волны.