$AfterSchool$
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M200

波紋と波の高さ

2021/05/21 (Fri) 09:07:25
水面に滴を一滴おとした場合の波紋の広がりについて
波の高さは、理論上、波紋の広がりとともにどう変化しますか。
常識的には減衰すると思いますが、それは抵抗などエネルギーロスによるものなのでしょうか。
むしろ、エネルギー保存則により、より多く(より大きな円環)の波を動かすためには波を小さくしなければつじつまが合わないから、とはならないですか。
以上よろしくお願いいたします。
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匿名

Re:波紋と波の高さ

2021/06/17 (Thu) 22:25:20
・水面に物を落としたときに発生する波は、落下時の縦方向の衝撃が波として変換され、その波が伝播していくと考えられます。
・エネルギー保存則を用いると、落下時のエネルギーは(第一波の発生)+(熱エネルギー)+(水の抵抗に対抗する仕事)などと分解できるはずです。したがって、第二波を発生するころにはそのエネルギーは水の抵抗や熱エネルギーによって減少しているために振幅が小さく(=波紋の間が狭く)なります。これを繰り返していくと、最終的に波は消滅します。
・M200さんが最後におっしゃっている、「より多く(より大きな円環)の波を動かすためには波を小さくしなければつじつまが合わない」という点については因果関係が異なります。「大きな円環ができる」=「水面に与えたエネルギーが十分大きい」というだけの話です。
Pass :
M200

Re:波紋と波の高さ

2021/06/21 (Mon) 21:24:10
解説ありがとうございました。
最後の「より大きな円環」は、波紋が広がっていく過程で円が大きくなっていく状況を述べたものです。
波紋が広がっていく過程で、振幅が小さく、波紋の間が狭くなる、ということと理解しました。
Pass :
M200

Re Re: 波紋と波の高さ

2021/06/21 (Mon) 21:26:25
解説ありがとうございました。
最後の「より大きな円環」は、波紋が広がっていく過程で円が大きくなっていく状況を述べたものです。
波紋が広がっていく過程で、振幅が小さく、波紋の間が狭くなる、ということと理解しました。
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