Transformarea valurilor - școală de fizică

Arborele genealogic al Căii Lactee

școală

Control complet integrat al nanodiamantelor

Un pic mai aproape de soare

Distanțe față de stele

Ceea ce face strălucirea stelelor

Stradă cu sens unic pentru electroni

Sute de exemplare ale lui Newton's Philosophiae Naturalis Principia Mathematica găsite într-un nou număr

Sistemul nostru solar a fost format în mai puțin de 200.000 de ani

Sănătos pentru Marte

Transformarea valurilor

Acest articol sau secțiune trebuie revizuit: Definiția lemei lipsește
Ajutați la îmbunătățirea acestuia și apoi eliminați această marcă.

Transformarea (remodelarea) undelor gravitaționale progresive (unde de apă) poate avea diverse cauze. La Transformări de undă se pot distinge următoarele efecte:

  • scăderea adâncimii apei, vezi oprirea
  • Efecte de frecare pe fundul mării
  • refracţie
  • Difracţie
  • reflecţie
  • Valuri care sparg
  • curenți suprapusi
    • curenți constanți
    • curenți accelerați.

Transformarea valurilor datorită scăderii adâncimii apei

Valuri cu lungimi L. (aproximativ) mai mare de două ori adâncimea apei d (L. ≥ 2d) sunt supuse unei dispersii modificate în așa fel încât adâncimea apei să fie adăugată ca condiție de limitare. În timp ce viteza de avans a valurilor c iar lungimea de undă L. scade, de asemenea, cu scăderea adâncimii apei, înălțimea valului crește H.

Curenți suprapusi

În natură există, în general, o interacțiune a cinematicii undelor cu un alt câmp de flux, a cărui influență nu este acoperită de nicio teorie a undelor cunoscută. Astfel de curenți suprapuși nu numai că provoacă o deformare a undelor, ci și Datorită efectului Doppler, acesta are o influență asupra frecvenței și, astfel, asupra dispersiei și transformării undelor.

Efect Doppler datorat vitezei constante de curgere

Debitele neaccelerate sunt un caz special. Dacă mediul purtător al valurilor este supus unui flux constant cu o componentă care este aceeași sau opusă avansului de undă, frecvența sau perioada se schimbă în comparație cu un mediu care nu este influențat de flux. Dacă componenta de curgere $ u_M $ este în aceeași direcție cu progresul undei, mai multe unde ajung la o locație de măsurare pe unitate de timp. Aceasta înseamnă că lungimea de undă $ L_A $, care ar fi prezentă în absența unui flux, este aici în raport

scurtat de $ L_B $ se măsoară:

Pentru frecvența $ f_B $ la locația de măsurare, rezultatul este:

Pentru o viteză de curgere invers direcționată $ u_M $, semnele pozitive trebuie utilizate între paranteze.

Debit accelerat

Curenții accelerați în apropierea suprafeței apei (curenții de derivă) pot fi atribuiți influențelor meteorologice. Curenții accelerați cauzați de mișcarea mareelor ​​se extind adesea pe întreaga adâncime a apei în mările puțin adânci. Același lucru se aplică în apropierea coastei pentru curenții de scară largă (undow), așa-numiții curenți de rupere, și pentru curenții de back-generate de surf (backwash). Acestea din urmă reprezintă o componentă importantă a procesului de surf, deoarece influența lor asupra vitezei de fază poate fi văzută ca fiind cauza unei schimbări semnificative a frecvenței sau a perioadei de unde eruptoare de-a lungul unui fascicul de unde. Dacă diferite viteze de fază c de-a lungul unui fascicul de undă sunt urmărite înapoi la o mișcare accelerată convectiv a mediului purtător al undelor și în același timp sunt luate în considerare modificările de frecvență de-a lungul fasciculului de undă, se poate concluziona că există un număr diferit de unde pe unitate de timp în două locații A și B.

Dacă viteza de fază dintre locațiile A și B scade de la $ c_A $ la $ c_B $ ca rezultat al unui flux opus avansului de undă, rezultă că mai puține unde ajung la locația B în unitatea de timp decât dacă

Este diferența de viteză de fază

$ \ delta c = c_A - c_B \ quad \ text \ quad c_B = c_A - \ delta c $

lungimea de undă $ L_A = c_A/f_A $ crește cu raportul pe drumul de la A la B.

$ L_B = L_A \ cdot \ frac = \ frac \ cdot (c_A + \ delta c) = \ frac \ cdot (c_A + \ delta c) \, $

Aceasta oferă frecvența în locația B:

Diferența de frecvență este definită ca schimbarea frecvenței:

În consecință, $ \ delta f $ poate fi pozitiv sau negativ, în funcție de dacă

$ 2 c_A> c_B> c_A \ quad \ text \ quad 2c_A