【题目】如图所示，当我们把一块石头丢到水里的时候，水面上就会形成一些向外散开的圆形水纹。对于这一现象，并不难解释。这是因为当水面受到石头的冲击时，形成的波浪会以同样的速度向四周散开，所以每一圈波浪上的点跟石头落水点之间的距离都是相等的，也就是说，每一个水纹都是圆形的。
图 水面上一圈圈的水纹。
刚才谈的是在静止的水中投石头，那如果向流动的水中投呢？如果把石头扔进流动的河中，形成的水纹还是圆形的吗？还是一个个椭圆形？
粗略想一下，我们能得出这样的结论：水纹一定是椭圆形的，形成的波浪会被流动的水带向前方，因为在逆流或者两边的方向上波浪展开的速度比顺流的方向要小。也就是说，在流动的水中，波浪会伸长变形，上面的各点虽然也是在一个封闭的曲线上，但不是一个圆形。
上面的分析看似合理，但是我要告诉你，实际上并不是这样的。即便水流的速度很快，石头激起的水纹仍然是圆形的，而且是一个正圆形。这是为什么呢？
【解答】在静止的水中，投石头形成的水纹是圆形的。在流动的水中，我们仍然假设形成的水纹是圆形的。那么水的流动会对这些水纹产生什么影响呢？如图所示，a图中水流动的时候，会把水纹上的各点引向图中箭头的方向，而且在岸边上看来，水纹上各点移动的方向都是平行的，速度也相同，所以在一段时间里，他们移动的距离也是相同的。也就是说，各点都是平行移动的，并不会改变水纹的形状。从b图中可以看出，点1移动到了点1′，点2移动到了点2′……也就是说，四边形1234移动到了四边形1′2′3′4′处，而且这两个四边形是完全一样的。我们还可以从圆周上取更多的点，得到的结果也是一样的。如果取的点足够多，无数个点就可以形成一个圆，所以圆形的水纹平移之后，仍然是圆形。
图 水纹的移动图示。
通过刚才的分析，我们知道，石头丢进流动的水中，形成的水纹也是圆形的，并不会因为水的流动而改变形状。不过，跟在静止的水中不同的是，流动的水中形成的水纹不是静止的，而是会随着水流的方向向下游移动。需要说明的是，在上面的分析中，我们假设水流是平稳的，而且各处的水流速度都一样。
