水的波紋爲什麼是圓的?
波從波源沿水面的各個方向傳播,且傳播速度,幅度都相同。因此,在經過一定的時間之後,那些擴展開來的波紋就形成了圓面。
在水波的形成過程中,當水面上某一質點由於外力作用而下降,形成水窩時,水面下的水就擠到旁邊去了,隨後周圍水的質點在重力作用下,開始向下降處流動,填充水窩的凹部,繼而使其凸起,並在它的周圍形成新的凹部。
這樣水的質點下降時,除了向下運動外,還要向波源方向運動;在上升時,除了向上運動外,還要向遠離波源的方向運動。
因此水面上的各個質點並不是上下運動,而是沿近似圓的軌道,上下前後地做週期性運動。因此,水波中的每個質點的運動都是由縱向運動(波的傳播方向)和橫向運動(與波的傳播方向垂直的豎直方向)合成的。
水面上的波紋是以同樣的速度向四周擴展開來的。因此,在經過一定的時間之後,那些擴展開來的波紋就變成了圓形。當然,如果水面上落下來的物體形狀是方形的話,那麼,水面上波紋的最初的形狀也是方形的。可是,當波紋一擴展開來,最初的形狀就開始變了,最後總成爲圓形。
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