这一节我们继续有关河流的话题。站在河的桥上，当你聚精会神地观察从你视线中疾驶而过的轮船时，你会发现轮船所留下的痕迹，如图2-23所示，从船头的地方分开两道波峰。

这两道波峰是怎么形成的呢？为了解答这个问题，让我们再来研究一下将石头投入水中所生成的圆圈波纹的问题。

每隔一段时间，我们往水里扔一块块的石头，这样就会在水面上形成大大小小的圆圈，投到最后一块石头的时候，产生的波纹圆圈也是最小的。如果石块是沿着一条直线投掷的，那么这么多的圆圈就好像船头形成的波浪一样。投掷次数间隔越短，石头越小，圆圈和波浪的形状就越像。也可以用一根木棍插入水中制造出这样的效果，用木棍不断划动水面，就会产生连续不断扔石头的水面效果，这样看到的波浪就更像船头产生的波浪了。

其实船头在水中行驶的过程中，每一个瞬间和向水里扔石头都是类似的，都会产生那种圆形的波纹，波浪逐渐向四周扩散，同时船还在朝前行进，也就产生了更多的波纹，如图2-24（a）所示，这些连续不断的波纹就像不断扔石头产生的效果一样。两个相近的波浪相遇就会连接在一起，而没有碰撞的部分只是这些浪花外面的一小部分，将这些外面的部分连在一起，就形成两条连续不断的波峰，也就是这些圆的外公切线，如图2-24（b）所示。这就是船头切开水面会形成两道波峰的原因。不过为什么船走得越快，两道波峰所形成的角度就越大呢？

这并不难解释，当船行驶的速度加大，它对水产生的压力也会增加，于是产生的波纹会变大，圆的半径变大后，两条公切线所形成的角度自然也会变大。所以，任何在水中快速移动的物体都会在它们的后面形成类似的波纹（或叫水脊）。

对于一个不移动的物体来说，有水从它旁边流过，也会看到散开的波纹，只是看起来不是很明显罢了。水流加快的时候，尤其是流过桥墩的时候，由于不像轮船有螺旋桨的破坏，桥墩的波浪波纹看起来会更加清晰。当然，这一现象必须是物体和水有相对的移动才能产生，如果相对移动很慢的情况下，虽然能够形成波纹，但是无法形成波峰，也就看不到波纹的外公切线了。

下面让我们来看一道关于船头波浪的题目。

[ 题 ]决定船头波浪两道波峰之间角度大小的因素是什么呢？

[ 解 ]圆形波浪对于不同的船只在水中的情况大致是相同的。所以，船头经过水面所形成的波峰主要是取决于轮船的船速如图。2-24（b）所示，从圆形波纹的中心我们向直线形波峰也就是公切线的切点引出半径。于是就很容易知道在一段时间内船头部分走过的路程就是 O ₁ B ,在同一时间内波浪扩展的距离也就是 O ₁ A ₁ ,角 O ₁ BA ₁ 的正弦是 O ₁ A ₁ 和 O ₁ B 的比也就是 ，同时也是波浪速度与轮船速度的比值。所以船头波峰间的角 B 正好是这一角度的两倍，它的正弦也就是圆形波浪扩展的速度与船速的比值。我们举个例子，大多数的客货海轮船头浪波峰间的夹角都是30 ° ，那么它的半角正弦sin15 ° 等于0.26 ,那么轮船的船速相当于圆形波浪的扩展速度 倍，大约是4倍。 llIv/8Fv2ponBkV+Gt3xWMuvWdvmllcYWVpuK4hO0K+vgCIiP1typ5NrsLFHix9H