word 1 / 10 (1) 水波是横波还是纵波[ 转] 将一石子投入平静的湖面, 很快在湖面上形成了以石子落水处为中心的圆圈状波浪, 水面上的质点看上去好象上下振动 , 波向外传播 , 如同横波
大家知道气体、液体、固体都能传播纵波, 液体和气体不能传播横波, 那么水波是纵波吗
实际上 , 这种因扰动在水面引起的波动是常见的, 水质点的振动不只限于在水的外表, 而且以越来越小的振幅一直延伸到水底
此外 , 振动既有纵向分量, 又有横向分量 , 还必须遵从流体动力学定律, 因此全面分析水波所要求的数学方法是比拟复杂的, 但从根本的物理方法进展定性分析并不困难
取一个有矩形截面的长沟槽, 并且槽壁没有摩擦, 其中装有不可压缩的理想液体
当一列波沿沟槽传播时, 每个液体元都离开平衡位置, 既有纵向位移 , 又有横向位移
作用在液体元上的回复力, 一局部是由于在液体中深度逐点变化而产生的压力差, 另一局部是由于液体自由外表的弯曲所引起的外表X 力效应
word 2 / 10 上外表所受的压力恒定, 并且等于大气压力, 在沟槽底面的竖直位移总是零
一般来说 , 液体的质点在与沟槽长度相平行的竖直平面内, 沿椭圆形轨道运动, 椭圆的长轴是水平的
这种运动可以看作两个简谐振动的叠加, 这两个简谐振动频率一样, 但振幅不同 , 一个在水平方向振动, 另一个在竖直方向振动, 相位之差为 90 度
因此这种波可看成相位差90 度且振幅不同的纵波与横波的叠加
如果波长与水的深度一样, 或者比水的深度还小, 如此在外表处 , 两个振幅几乎相等, 质点作圆周运动
水平分量和竖直分量的振幅随深度增加而减小, 但是竖直分量的振幅比水平分量减小得快
在沟槽底部 , 竖直分量变为零 , 振动全部是纵向的
如图是沟槽中质点运动路径和波形
上方的水平点线, 表示处于静止状态液
