2.5　為什么水面的波紋是圓形的

我們把一塊石頭丟到水中，水面會泛起漣漪。就如圖26中的一樣。對于這個現象，你感到理所當然，從未感到困惑。石頭落入水面，激起的波浪以石頭為中心，向四周擴散。每層波浪都處于同一個圓周上。

這是在平靜的水面中發生的事情，那么換作流動的水面呢？會發生什么情況呢？在流動的河水中投入一塊石頭，激起的波浪也是圓圈嗎？會變成橢圓形或者其他別的形狀嗎？

你在腦海中想象著湍急的河流中投入一塊石頭，因為水流速度的作用，你可能會覺得這個圓圈不再規整，而會被扭曲，被拉扯。但實際情況和你所想的并不相同，石頭激起的波紋依舊是規規整整的圓形波紋，和在平靜的河水中投入一塊石頭形成的波紋并無兩樣。這是為什么呢？

如圖27所示，圓形的波紋被河水的流動所吸引，每個點都被吸引到圖上箭頭所標示的對應位置上，而且所有點移動的距離都是相等的，彼此互相平行的，它們移動的速度也是一樣的，這樣的移動當然不會改變圖形的形狀。

圖26　水面上蕩漾起的圓形波紋

圖27　水流不會改變波紋的形狀

請看圖27，原來的四邊形1234經過平行移動之后，變成了新的四邊形1′2′3′4′——1點移到了1′點，2點移到了2′點，3點移到了3′點，4點移到了4′點。如果我們在圓周上選取更多的點，移動后就會得到全等的多邊形，如果我們在圓周上取無數多個點，那么我們等于得到了整個圓周，這樣在移動之后，我們會得到一個全等的圓周。

經過這番解釋，你現在知道了為什么水流不會改變波紋的形狀了吧？