地特四等申論題
107年
[水利工程] 流體力學概要
第 四 題
如圖五上視圖，當我們站在海邊沙灘上，常可看到數百公尺外的波浪因風向之故，其傳遞方向並非垂直於沙灘，但通常在接近沙灘時，因水深漸淺，會慢慢轉向以致於波峰或波前（wave crest）平行於沙灘，並產生碎波拍打沙灘。試以淺水波之方程式c = $\sqrt{gh}$，來說明此一現象的原因。c 為波速，g 為重力加速度，h 為水深。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到淺水波公式 $c=\sqrt{gh}$，應直覺聯想到波速與水深的正相關。解題關鍵在於比較同一道斜向波前上，近岸端與遠岸端因水深不同所產生的波速差異，並以此速差解釋波前為何會發生旋轉（即波浪折射現象）。
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【破題】 此現象在流體力學與海岸工程中稱為「波浪折射」（Wave Refraction）。波浪前進時，因海底地形（水深）變化導致同一波前上各點的波速不同，進而迫使波浪傳遞方向發生偏轉。 【論述】
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