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水是橫波還是縱波?


Feymann物理講義, 第一卷.


既有橫波也有縱波。水波其實非常複雜,至今都沒有一個嚴格的解。

大致說一下,水為什麼會形成水波?其實有兩種原因,一個是重力,另一個是表面張力。

前者很好理解,比如這裡的水鼓起來了,因為重力作用,肯定要流到矮的地方,這樣循環震動。於是問題就來了,水在流到矮的地方的時候,不僅高度降低了,而且還有橫向流動。這說明水面上某一點的運動軌跡既有橫向又有縱向。所以,水的重力波是橫波和縱波的疊加。

表面張力因為我自己學的不好,所以不好說 但是我覺得也是橫波縱波都有。因為表面張力是沿著水面的作用力,水分子必然會流動,這樣就有了橫向運動。而流動後由於水的體積不能改變,這部分水只能堆積到旁邊水的上面,於是又有了縱向運動。

總的來說,重力波波長非常大,以至於從幾米到幾公里,乃至月球對地球造成的潮汐現象都可以理解為重力波。而表面張力波就小得多。

下次你可以觀察一下,水面的波既有平常看到的大起伏的波(重力波),還有非常細小的紋理(表面張力波)


一般認為理想流體是中是不傳遞剪切波的,但是水其實是有粘滯性的,也能傳遞不大的剪切作用,故而有剪切波存在。

而壓縮波的存在就很好理解了,水是具有壓縮性的流體,流體中壓縮波是怎麼樣的,你可以想像一下你被爆破氣流吹飛的感覺。

不過你問的應該是流體表面波是什麼波,假設你在水上放一塊葉子,你會發現葉子隨著水波是做橢圓形運動的,這就是表面波的特點,他是由剪切波與壓縮波共同耦合而成的,並不能分開說是哪一種。

一般而言,表面波都是橫波與縱波的耦合


既不是橫波也不是縱波。流體間壓應力和切應力都有,但是水作為流體不能承受拉應力,肯定不能只是縱波。水又不容易壓縮,又有表面張力的影響,不能只是橫波。。。應為橫波和縱波的疊加。有沒有確定解就不知道了。流體力學夠嗆能解決這問題,聽老師說一般是用軟體模擬。


只有縱波


水是眼波橫,山是眉峰聚


硬要說水是波的話,應該是物質波,然後應該歸類於概率波。


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