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第二百五十七章 见证奇迹吧!(上)(5 / 12)

“也就是说,只要有一个函数满足f(x,t)=f(x-vt,0),满足任意时刻的形状都等于初始形状平移一段,那么它就表示一个波。”

“这是纯数学上的描述,但这还不够,我们还需要从物理的角度进行一些分析。”

“比如......张力。”

众所周知。

一根绳子放在地上的时候是静止不动的,我们甩一下就会出现一个波动。

那么问题来了:

这个波是怎么传到远方去的呢?

我们的手只是拽着绳子的一端,并没有碰到绳子的中间,但是当这个波传到中间的时候绳子确实动了。

绳子会动就表示有力作用在它身上,那么这个力是哪里来的呢?

答桉同样很简单:

这个力只可能来自绳子相邻点之间的相互作用。

每个点把自己隔壁的点“拉”一下,隔壁的点就动了——就跟我们列队报数的时候只通知你旁边的那个人一样,这种绳子内部之间的力就叫张力。

又比如我们用力拉一根绳子,我明明对绳子施加了一个力,但是这根绳子为什么不会被拉长?

跟我的手最近的那个点为什么不会被拉动?

答桉自然是这个点附近的点,给这个质点施加了一个相反的张力。

这样这个点一边被拉,另一边被它邻近的点拉,两个力的效果抵消了。

但是力的作用又是相互的,附近的点给端点施加了一个张力,那么这个附近的点也会受到一个来自端点的拉力。

然而这个附近的点也没动,所以它也必然会受到更里面点的张力。

这个过程可以一直传播下去,最后的结果就是这根绳子所有的地方都会张力。

通过上面的分析,便可以总结出一个概念:

当一根绳子静止在地面的时候,它处于松弛状态,没有张力。

但是当一个波传到这里的时候,绳子会变成一个波的形状,这时候就存在张力了。

正是这种张力让绳子上的点上下振动,所以,分析这种张力对绳子的影响就成了分析波动现象的关键。

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