Tại sao khi dòng nước chảy gợn sóng lại không bị biến dạng?

Tại sao khi dòng nước chảy gợn sóng lại không bị biến dạng?

Chắc chắn bạn không chỉ quan sát có một lần hiện tượng khi chúng ta ném một viên đá xuống mặt nước tĩnh lặng thấy nổi lên những gợn sóng hình tròn. Vì sao lại sinh ra những gợn sóng đó? Bởi vì sau khi mặt nước bị hòn đá ném xuống sóng tạo ra sẽ từ điểm này phát triển về 4 phía với cùng một vận tốc vì thế trong nháy mắt khoảng cách từ các điểm sóng đến nơi sóng phát sinh là bằng nhau và các điểm này lại nằm trên cùng một đường tròn nên sẽ gây ra gợn sóng tròn.

Hiện tượng này xảy ra khi mặt nước yên tĩnh. Vậy khi dòng nước chuyển động thì hiện tượng này sẽ thay đổi như thế nào. Ở những dòng sông nước chảy xiết sóng tạo ra từ những hòn đá néống nước, hiện tượng khuyếch tán tứ phía vẫn là hình tròn, kéo ra vô tận.

Nếu như bạn chưa từng quan sát kĩ mà chỉ là suy đoán bạn cũng có thể nhận ra được sự phát triển của gợn sóng. Ở những nơi cùng hướng với dòng nước sẽ nhanh hơn những nơi ngược dòng và ở hai bên. Như vậy các điểm của gợn sóng ở trên bề mặt giống như như một sợi dây đàn nối kín cứ vươn dài ra mãi, trong bất cứ trường hợp nào nó cũng không phải hình tròn phẳng.

Tuy nhiên, thực tế lại không phải như vậy. Khi bạn ném một hòn đá xuống mặt hồ yên lặng và nhìn thấy xuất hiện gợn sóng tròn thì khi bạn ném một hòn đá xuống dòng sông chảy siết bạn cũng thấy hiện tượng tương tự. Tại sao lại như vậy?

Như vậy dòng nước chảy có ảnh hưởng gì đến sự biến đổi của gợn sóng tròn? Dòng nước chảy đã tác dụng lên các điểm trên gợn sóng theo hướng mũi tên và sự chuyển động của các điểm đó đều theo hướng song song với nhau và tốc độ bằng nhau, di chuyển được những khoảng cách bằng nhau. Khi các điểm ở trạng thái chuyển động song song thì nó sẽ không thay đổi hình dạng ban đầu, hình tứ giác 1234 ban đầu khi di chuyển đến vị trí mới đã chuyển thành hình tứ giác 1'2'3'4'. 4 cạnh của hình tứ giác này và 4 cạnh của hình tứ giác ban đầu hoàn toàn bằng nhau. Giả sử trên đường tròn đó lấy nhiều hơn 4 điểm thì ở vị trí mới chúng ta cũng được một hình đa giác có số đỉnh tương đương. Nếu như đó là một đường tròn thì sau khi chuyển động song song hình mà chúng ta thu được cũng là một hình tròn.

Bởi vậy khi dòng nước chuyển động, những gợn sóng hình tròn do hòn đá ném tạo ra cùng với tâm của nó sẽ chảy về hạ lưu với vận tốc của dòng nước và vẫn giữ được hình dạng tròn của nó

Tác phẩm, tác giả, nguồn

  • Tác phẩm: Bí mật toán học
  • Biên dịch: Tuấn Minh
  • Nhà xuất bản Lao Động 2007
  • Thực hiện ebook: thuvien-ebook.com
"Like" us to know more!