水面涟漪是如何形成的?简单的现象内藏大学问

2021-04-02 12:34     互联网

当你站在一个湖泊前,然后往湖面扔下一块石头,石头击打水面后水面产生一层层的水波。这些水波不断向外扩散,但在短短几秒钟内就停止了,这就是我们所谓的涟漪。产生涟漪的条件并不难,在有风的情况下湖面往往会形成一层又一层的涟漪,这时候如果再有阳光照射在上面,就给人一种波光粼粼的感觉。即使没有风吹拂人的脸颊,湖面依然还会出现一些小范围的涟漪,那么问题来了,涟漪是怎样形成的呢?什么因素会影响它们的持续时间呢?

科学家表示,即使人体感觉不到风的吹动,空气中依然会有分子在运动,因此大范围水体的表面往往会引起小范围的涟漪。起初人们认为涟漪的形成需要依靠水体的运动,但后来发现风也能够给水面带去能量。科学家在对涟漪的形成进行了长期的研究之后,提出了这样一个模型。当风将能量传递给水面上的小分子后,水分子就出现简单的上下移动。一开始只是接受能量的地方产生水分子的起伏运动,后来连该水分子周围的水分子也被带动起来,于是就形成了一层层、一圈圈向外的涟漪。

无论外界施加在水面上的力有多大,产生的涟漪很快就会消失,这又是为什么呢?因为水拥有十分强的表面张力,这种力会阻止水面上下波动,因此风赐予水分子的能量很快就会被水面张力给消耗完,因此形成的涟漪很快就停下来了。换个角度来看,水面涟漪其实是水分子的起伏运动。那么当有人向湖面投下一颗石头,水面产生的涟漪又该如何解释呢?如果是这种情况,以上的说法便解释不通了。

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