衝擊power

投票推薦 加入書籤 小說報錯

  每天放學回家路上,小明路過河邊,將鵝卵石扔進水中時,水面形成一系列的波紋,這些波紋呈現為圓形向外擴散。

  小明看得有些出神了,他腦海里想起描述這種水波的運動,可以使用波動方程。

  當石頭進入水中時,會在水中產生一個初始擾動,這個擾動會使水分子開始向外運動,形成向外擴散的圓形波紋,波紋也蕩漾在小明腦海里。

  小明開始想像,水波的傳播是由於水分子在平衡位置附近的周期性運動,而水的質點運動較為複雜,質點不僅在垂直方向上運動,還在水平方向上運動。

  小明想起來自己每次扔的石頭,儘管石頭的形狀多種多樣,但水波的形狀通常是圓形的,說明水分子向各個方向傳播,而不是沿著物體的運動方向。

  小明回到家,吃完飯,繼續想著,水波的波動方程可以表示出來,比如考慮時間t的變化下,水面相對於靜水面的垂直位移。

  一開始石頭進入水中,會帶來一股能量到水面,然後石頭就沉入水中了,這帶來的能量就可以看成後續的波的總能量。

  這讓小明想到電視上的跳水運動員要壓的水花,這能量與石頭的落水速度角度和接觸形狀有關聯,不過小明目前先想理想的石頭落水帶來一個一開始的總能量,那肯定就是石頭壓下水帶來的衝擊,水那樣被石頭推開,好像不止表面的水被推開,還涉及到水面下的水被推開。

  小明一下想像不過來,太燒腦了,石頭不斷下落,把水都擠開,把石頭影響的地方全標記成紅色,那小明就能想像到一條細長的很像是從水底長出的蘑菇,這樣來表示,而影響最大的,還是水面上的蘑菇雲,就是主要的衝擊區域。

  小明想著接下來水面上的動靜,水面一開始被石頭向四周推了後,水花會向四處沖,那後面應該好像是水面上周圍的水反撲過來,然後水一下子填滿中間的空隙,填滿的力氣用得很大,大到把中間的水都壓得彈到水面上,相互填空隙的水撞一起,可能又會有第二種的水波出現。

  小明一想到壓水花的波和水填充的波混在一起,一下子讓問題變得複雜,相當於之前小紅的那個實驗的拍攝函數是至少兩種波在疊加起來。

  小明越是這麼想,越覺得滿頭大汗,不知不覺,他就感冒了,第二天向學校請病假,休養著。

  到了下午,小紅來小明家看望小明,小明將昨晚他想到的困難告訴小紅,小紅一時也困惑起來。

  小紅安慰說:「小明,不要想多了,我今天上課問的老師,老師告訴我說可以把水面的波看成是正弦函數的波向外不斷遞減,就是表達成h(x)等於常數乘以sin(x)除以(t+1),這樣簡單表示出第一個區域的波的變化。」

  小明疑惑:「為什麼,為什麼一定是正弦函數呢?難道只是因為一個周期看上去相同嗎?」

  小紅解釋:「這是為了簡化點,實際上我們還得水吸收能量帶來的各種變化等等,變化多到理論解析的方程都好多篇,不過你說的水壓開水花和水又聚攏起來,好像有一定的道理。」

  小明說:「那我們這樣簡化可以嗎,就當波是水中間的壓水花和聚攏,聚攏後又壓水花,這樣循環,每壓一次水花就會讓聚攏的能量減少一部分,最後中間的水也靜下來。」

  小紅聽後,表示是個好主意,然後給小明一包好吃的炒豌豆小零食,一起分享。

章節目錄