[請益] 水愈深，速度愈大

[speacial (賴建政)]

    各位老師，我是一位教國中的理化老師，我對於深水與淺水波不甚了解，

    查了很多資料，坦白說也看不懂，小朋友拿國二的康軒自修問我：

    「老師，為什麼水愈深，波傳播速率愈大？」

    不知道板上的大大，有沒有人可以提供適合國中的解釋方式。

    可以供我學習參考！


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一、水波的種類以及基本性質

   1.淺水波與深水波：水波屬於「表面波」的一種，當水面受到外力擾動時，

     水的表面粒子會進行圓周的運動，進而將能量傳遞出，

     但依據波長與水深的比例又可分為淺水波與深水波。


     A淺水波(如圖一)

     當水深小於二十分之一的波長時

    （a） 波浪引起的水粒子運動軌跡是一橢圓運動，

          且其半長軸長度隨深度增加未明顯減小，並約可視為一常數。

    （b） 波速與波長週期無關，但與水深的平方根成正比。即波速=根號gh


     圖一：淺水波示意圖
    （資料來源：Http://w3.oc.ntu.edu.tw/chap7/chap7.htm）


     B深水波（如圖二）

     所謂的深水波是指當水深大於二分之一波長時，同時具有以下性質

     (a) 波浪引起的水粒子運動軌跡是一圓周運動，且其半徑隨深度增加而減小。

     (b) 波速與週期或波長的平方根成正比，所以長波波速快。

     (c) 為表面波，不受觸底影響，波動在表面最大，隨水波而減小。

     (d) 波壓、波浪引起之流速，會隨水深而遞減，因此離水面一距離後，波浪的影

         響力變的少之又少。

      →所以水波是一種混合波，亦即是縱波及橫波的混合型，或者稱之為球面波。

      圖二：深水波示意圖
     （資料來源：http://w3.oc.ntu.edu.tw/chap7/chap7.htm）



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◆ From: 118.232.224.231
→ akida:要簡單說的話..深水區有比較多的介質 可以跟著動...
→ speacial:真的好簡單....
推 ventusboy:深水區和淺水區的水波 都是橫波和縱波的混和波
→ ventusboy:可是淺水區比較難形成橫波... 所以比較起來是淺水區慢
→ ventusboy:也是有證明的樣子... airy wave theory
→ ventusboy:講起來是有點學藝不精 慚愧
→ akida:講太多國中生聽不懂也沒用啊...
→ dick87266:一句話秒殺：請思考長江後浪推前浪，前浪.......
推 MagicPanda:阿路人你這叫硬記，不叫解釋阿！！
→ MagicPanda:不過，這部分我是鼓勵硬記阿～因為不在教學的重點上