Úgy tűnik, hogy ez banális kérdés, de vannak érdekes árnyalatok.
Hullámok különféle okokból merülnek fel: a szél, a hajó áthaladása, a vízbe eső tárgy, a hold vonzása, földrengés, víz alatti vulkán kitörése vagy földcsuszamlás miatt. De ha egy elhaladó hajóból vagy egy tárgy leeséséből a folyadék elmozdulása okozza, a Hold és a Nap vonzereje hozzájárul az árapályhullámok megjelenéséhez, és egy földrengés cunamit okozhat, a szél nehezebbé válásával.
Így történik …
Ez a levegő mozgásáról szól - benne kaotikus örvények vannak, kicsi a felszínen és nagy a távolságban. Amikor átjutnak a tartályon, a nyomás csökken, és felületén dudor alakul ki. A szél egyre erősebben nyomódik a szél lejtőjén, ami nyomáskülönbséghez vezet, és ennek következtében a légmozgás az energiát "pumpálja" a hullámba. Ebben az esetben a hullám sebessége arányos a hosszával, azaz minél hosszabb a hossza, annál nagyobb a sebesség. A hullám magassága és hossza összefüggenek. Ezért, amikor a szél felgyorsítja a hullámot, növekszik a sebessége, ezért növekszik a hossz és a magasság. Igaz, minél közelebb van a hullámsebesség a szélsebességhez, annál kevesebb energiát tud a szél adni a hullámnak. Ha sebességük azonos, a szél egyáltalán nem továbbítja az energiát a hullámhoz.
Most nézzük meg, hogy általában hogyan alakulnak a hullámok. Két fizikai mechanizmus felelős kialakulásukért: a gravitációs erő és a felületi feszültség erő. Amikor a víz egy része felemelkedik, a gravitációs erő megpróbálja visszahozni, és amikor esik, kiszorítja a szomszédos részecskéket, amelyek szintén megpróbálnak visszatérni. A felületi feszültség erejét nem érdekli, hogy a folyadék felülete melyik irányba hajlik, mindenképpen hat. Ennek eredményeként a vízrészecskék ingaként oszcillálnak. A szomszédos területek "fertőzöttek" tőlük, és felszíni utazási hullám lép fel.
A hullámenergia csak abban az irányban terjed át, amelyben a részecskék szabadon mozoghatnak. Könnyebb ezt a felületen megtenni, mint a mélységben. Ennek oka az, hogy a levegő nem okoz korlátozásokat, miközben a víz részecskék mélységben nagyon szoros körülmények között vannak. Ennek oka a gyenge összenyomhatóság. Emiatt a hullámok nagy távolságra haladhatnak a felszínen, de nagyon gyorsan mélyülnek.
Promóciós videó:
Fontos, hogy a hullám alatt a folyadék részecskéi alig mozogjanak. Nagy mélységen mozgásuk pályája kör alakú, kis mélységben egy hosszúkás vízszintes ellipszis. Ennek köszönhetően a kikötőben lévő hajók, madarak vagy fadarabok a hullámokon lengnek anélkül, hogy valóban a felszínen mozognának.
A felszíni hullámok egy speciális típusa az úgynevezett gazember hullámok - óriás egyes hullámok. Mégis miért nem merül fel. Ritka természetűek, és laboratóriumi körülmények között nem modellezhetők. Ennek ellenére a legtöbb tudós úgy gondolja, hogy a gazember hullámok a tenger vagy az óceán felszíne feletti nyomás hirtelen csökkenése miatt alakulnak ki. De még alaposabb tanulmányuk áll előttük.
Yulia Skopich