至于波在个时刻移动了多少也很好计算:
我们的手只是拽着绳的一端,并没有碰到绳的中间,但是当这个波传到中间的时候绳确实动了。
比如苹果落、作者被读者吊起来抖,它们跟波的本质区别又在哪呢?
绳会动就表示有力作用在它上,那么这个力是哪里来的呢?
“这是纯数学上的描述,但这还不够,我们还需要从理的角度行一些分析。”
f(x,t)=f(x-vt,0)。
答案自然是这个附近的,给这个质施加了一个相反的张力。
函数就是一种映关系,在函数y=f(x)里,每给定一个x,通过一定的作f(x)就能得到一个y。
这个波是怎么传到远方去的呢?
每个把自己隔的“拉”一,隔的就动了——就跟我们列队报数的时候只通知你旁边的那个人一样,这种绳之间的力就叫张力。
那么这个波就向右边移动了vt的距离,也就是把初始形状f(x,0)往右移动了vt。
这个力只可能来自绳相邻之间的相互作用。
波在传播的时候,虽然不同时刻波所在的位置不一样,但是它们的形状始终是一样的。
接着他看了法拉第一。
图像某个的纵坐标y不仅跟横轴x有关,还跟时间t有关,这样的话就得用一个二元函数y=f(x,t)来描述一个波。
也就是说前一秒波是这个形状,一秒之后波虽然不在这个地方了,但是它依然是这个形状。
世界上到都是随着时间、空间变化的东西。
经过了时间t之后,波速为v。
跟我的手最近的那个为什么不会被拉动?
因为波速为v,所以Δt时间以后这个波就会往右移动v·Δt的距离。
随后徐云在其中一个波峰上画了个圈,又说:
如果想描述一个完整动态的波,就得把时间t考虑来。
这位电磁学大佬的表没什么波动,看来暂时还没有掉队。
这样这个一边被拉,另一边被它邻近的拉,两个力的效果抵消了。
答案同样很简单:
既然用f(x,t)来描述波,所以波的初始形状(t=0时的形状)就可以表示为f(x,0)。
那么问题来了:
答案同样很简单:
然而这个附近的也没动,所以它也必然会受到更里面的张力。
但是这样还不够。
标准的人话,不难听懂。
但是力的作用又是相互的,附近的给端施加了一个张力,那么这个附近的也会受到一个来自端的拉力。
“比如......张力。”
又比如我们用力拉一绳,我明明对绳施加了一个力,但是这绳为什么不会被拉长?
这个过程可以一直传播去,最后的结果就是这绳所有的地方都会张力。
因为单纯的y=f(x),只是描述某一个时刻的波的形状。
众所周知。
也就是说波形是随着时间变化的,即:
虽然后来恶补了许多知识,但数学依旧是这位电磁大佬的一个弱项。
因此徐云又写了一个式:
“在数学角度上来说,我们可以把这个波看成一系列的(x,y)的集合,这样我们就可以用一个函数y=f(x)来描述它,对吧?”
不过令徐云微微放松的是。
这是一个很的限制条件。
在场的这些大佬中,大分都自专业科班,只有法拉第是个学徒的‘九漏鱼’。
接着徐云又在旁边写了个t,也就是时间的意思。
“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。”
这一对(x,y)就组成了坐标系里的一个,把所有这种连起来就得到了一条曲线——这是货真价实的初一概念。
一绳放在地上的时候是静止不动的,我们甩一就会现一个波动。
于是徐云继续开始了推导。