你知道棒球比賽中如何提振全場的士氣嗎？

為激勵球員

球迷會以波浪舞的方式來鼓勵球員

而這樣的互動竟然也有著金氏世界紀錄

臺灣在2015年打破2014年在荷蘭足球賽事

連續波浪舞的七分三十二秒

以九分四十一秒連續波浪舞

突破金氏世界紀錄呢！

棒球比賽中

當啦啦隊員舉旗幟

經過你正前方時

你就奮力站起再坐下

從遠處觀看就像一個大波浪傳遞過去

但你卻在原地

這是為甚麼呢？

那被傳遞出去的是甚麼呢？

從動畫中你可以看到波怎麼傳遞呢？

而火柴人是怎麼運動的？

沒錯

你可以看到火柴人只有在原地上下運動

而我們卻可以看出

波是左右來回傳遞的

所以

介質只會在原地振動

而不會隨著波傳遞出去

光也是一種波

你在高一學到光是電磁波

不需要介質就可以傳播

甚至還可以在真空中傳播

而有些波卻須透過介質傳播

稱力學波

例如：聲波、繩波……等

其中繩波是生活中很常見的波

甩動的繩子除了可以像彩帶舞一樣飄逸

還可以健身哦！

你聽過戰繩嗎？

戰繩是一種利用繩子當作健身訓練的工具

運動員雙腳站穩、收緊核心

拿起繩子奮力甩動

將波動傳遞出去

藉此快速消耗熱量、增加肌力

但是繩子自始至終都在運動員手上規律地振動

那被傳遞出去的是甚麼呢？

在甩動的繩子上做記號

可以看到繩子上的記號僅上下振動

並不會跟著波向前傳遞

如果這時候你在另一端有拉著繩子的話

你可以感受到

波一個一個向你傳遞過來

你的手也會跟著一起上下振動

這是因為能量傳遞到你手上囉！

如果要使你的手感受到更大的能量

可以怎麼做呢？

沒錯！更大力地甩動繩子

讓繩子振動幅度更大一點

所以同學們還記得嗎？

你學過波的振幅代表的意思是能量

振幅越大代表波的能量越大

我們也可以利用彈簧來製造波

你發現了嗎？

兩個相同彈簧

波的傳遞方向都是向右的

但是彈簧振動情形卻是不一樣的

上面的彈簧振盪方向是前後振盪

而下方彈簧是上下振盪的

你可以看到上面彈簧向前傳播

而彈簧上的記號振動方向是前後振動的

這種介質振動方向與波傳遞方向互相平行的波

我們稱為縱波

而下面彈簧向前傳播

而彈簧上的記號振動方向是上下振動的

這種介質振動方向與波傳遞方向互相垂直的波

我們稱為橫波

因此

我們可以從波的傳遞方向與介質振動方向

簡單地將波分為縱波與橫波

生長在臺灣的你一定有感受過地震吧！

地震就是一種波動喔

每次地震過後

我們總能在新聞中看到震央在哪裡

震源的深度等資訊

那你有沒有想過

科學家是怎麼透過地面上的觀測儀器

得知地震的發生位置及深度呢？

原來在地層中傳遞的地震波分為兩種

P波和S波

其中P波是一種縱波

P波的傳播來自於震源在傳播方向上施加壓力

S波是一種橫波

由岩層之間錯位的力所產生

行進速度比P波慢

從P波和S波的行進速度不同

科學家可以根據量測到P波和S波的時間

去計算震源與測站間的距離

若有三個以上不同的測量站

依據其各自接收到地震波的時間不同

可以回推震央位置

例如：地震發生時

甲站在2秒後接收到震波

又過了1秒後

乙站後也感覺到地震

又過了一秒

丙站感覺到了震動

假設地震波速度為5公里/秒

那你知道震央到各自測量站的距離嗎？

沒錯！震央到達甲站距離是10公里

乙站是15公里

而丙站是20公里

接着我們只要依照算出來的距離

再依測量站為圓心畫圓

三個圓的交點處就是震央所在地囉！

我們來思考一下這個問題

這裡我們可以知道

測量站到震源距離是不變的

所以P波走的距離要等於S波走的距離

我們假設P波走t秒

那S波走秒

因此我們可以列出這樣的方程式

6×t=3×

得到t=10秒

由此我們可以知道

P波速度約6公里/秒的速度走10秒

所以震源離測站60公里

或者

S波則約3公里/秒的速度走20秒

所以震源離測站60公里

這兩種方式都可以算出答案喔！

現在

讓我們回到波浪舞的問題

波傳遞的到底是甚麼呢？

我們學習到了

波傳遞的是能量

而介質並不會隨著波傳遞

而波浪舞藉由傳遞訊號

讓球迷知道自己哪時候要起立坐下

最後

我們來統整一下今天學到的知識吧！

一、波傳遞的是能量

介質並不會隨著波被傳遞出去

介質只在原地振動

二、藉由波傳遞方向及介質振盪方向

互相平行及互相垂直的方式

可以方便地分為縱波和橫波兩種

依照波前進方向與介質振動方向

可以把波分成橫波及縱波

想一想只有這兩種分法嗎？

不是的！觀察海浪運動可以發現

水分子振動方向有平行也有垂直

在原地做圓周運動

故水波是一種混合波哦！

我們下次見囉！bye bye