漣漪是否是圓形的?

時間 2021-06-01 03:41:18

1樓:許小然

如果物體是垂直落入靜止且無內部流動的水面,理論上講是圓形的。

注意上面這條結論中包含的兩個重要假設:垂直落入靜止且內部流動,下面我們分別來說。

漣漪在本質上是一種機械波的傳遞,強調物體是垂直落入水面是為了確定物體在接觸水面瞬間的速度沒有水平方向的分速度。這樣一來,漣漪的形成就是均勻的。這裡漣漪的均勻有兩層含義:

以物體落入點為中心,在平面一周的方向中,每一微小角度內的漣漪所包含的能量是一樣的,即 。但當然,在這一層面上其實嚴格說來,即使不一樣也無所謂,因為漣漪作為機械波,其蘊含能量僅體現在振幅上,而與在水中的傳播速度無關(後者與物體自身力學效能和彈性效能有關,如Young模量等)。

物體與水面發生接觸的區域不隨時間發生改變,這裡的時間指的是從物體下端接觸水面到物體上端進入水面的時間間隔。或者說,物體的落入點是乙個點,而沒有在物體落入的過程中存在水平方向的滑移,導致漣漪的發散源是乙個運動源。這會導致後續的漣漪有一定橢圓度/離心率。

指的是流體自身沒有巨集觀運動,否則流體的巨集觀運動速度將會疊加在漣漪各部分的運動速度上導致漣漪形狀的變化。

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