Волны зыби и элементы волны

Волнение

Волнение - это разновидность волновых движений в океанах и морях, вызванных воздействием ветра на поверхность моря. Волновые движения представляют собой деформацию массы воды под воздействием внешних сил возбуждающих в ней колебательные периодические движения двух видов: колеблется форма поверхности воды, и колеблются отдельные частицы вокруг своих точек равновесия.

Различаются волны поступательные, которые перемещаются на большие расстояния, а также волны стоячие, в которых деформация происходит на месте, без распространения. Волны разделяются на длинны е (с длиной сотни и тысячи км) и на короткие - десятки и сотни метров. По форме выделяются двухмерные волны, имеющие большую протяженность гребня, и трехмерные, длина гребня которых соизмерима с длиной волны (изометрическая форма).

Волны зыбисоздаются движением частиц воды по орбитам в форме окружности, причем точки- частицы находящиеся на одной и той же глубине (горизонте) движутся по окружностям одинакового радиуса, но с последовательным сдвигом фазы на каждой орбите, так как приводятся в движение не одновременно. При такой кинетике частиц, огибающая кривая, на которой лежат частицы, движущиеся по орбитам, называется трохоидой, поэтому волны зыби называются трохоидальными. На них действуют две силы: сила тяжести и центробежная сила орбитального движения.

Основные элементы волны следующие (рис. 22):

Подошва – наиболее низкая часть волны.

Гребень – самая высокая часть волны.

Высота h - разность уровня гребня и подошвы волны.

Длина λ - кратчайшее горизонтальное расстояние между соседними гребнями или подошвами.

Быстрота продвижения волн характеризуется их скоростью и периодом. Скорость распространения волны с – расстояние, пробегаемое гребнем или подошвой волны в единицу времени. Орбитальная скорость υ - линейная скорость движения частицы по орбите. Период τ - промежуток времени между прохождением через одну и ту же точку двух последовательных гребней или подошв. Период вычисляется по формуле:

,

где ω – угловая скорость. Частота f – величина, обратная периоду: .

Рис.22. Элементы свободной волны

Крутизна волны δ - угол наклона водного профиля к горизонту или отношение высоты волны к ее длине.

Фронт волны - линия вдоль гребня.

Направление – сторона света (азимут), откуда идет волна.

Длина λ, период τ и скорость распространения волн - с связаны между собой уравнением: λ= τ∙с.

Дата добавления: 2015-04-30