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數學8.png

【過去與未來】
我:「『位移位置關係圖』可表示波在某個瞬間的樣貌,但如果想像波前進的樣子,就可以看出『位移位置關係圖』中隱藏的過去樣貌與未來樣貌。」
由梨:「哥哥你在說什麼啊?」
我:「簡單來說,『位移位置關係圖』呈現出了各個位置x 的位移y 對吧?而位置x 的位移之所以會是y,是因為遠方傳來的波決定了x 的位移。」
由梨:「是沒錯啦。」
我:「所以說,假設波往右前進,那麼『位移位置關係圖』中的右邊,就反映了過去的位移;左邊則反映了未來的位移。」
由梨:「聽不懂你在說什麼。」
我:「換個方式講。考慮『位移位置關係圖』。假設波往右前進,時間t = 0 時,我們在x = 0 的原點。」
我:「—所以說,做為一個認真的高中生,我有認真在學物理學喔。我們會用三角函數sin 的練習計算。」
由梨:「學物理學時會用到數學?」
我:「因為數學是語言。」
由梨:「哦∼」
我:「數學是語言、數學式是語言。波是傳遞振動的現象,所以會有海水波、聲波、地震波⋯⋯等現象。要準確描述這種物理現象時,須用到數學。借用數學的力量後,不僅能表現出『波正在振動』『波正在前進』,也能回答『位置x在時間t 時的位移是多少?』等問題。數學式不只是描述數學事物的語言,也是描述物理學現象的語言喔!」
由梨:「可是,聽起來好難喔喵⋯⋯」
我:「一點都不難喔,一起來試試看吧。」
由梨「好!」
「要回答什麼、如何回答,才能回答出『X是什麼』呢?」
《數學女孩物理筆記:波的疊加》. 結城浩
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