«Волны на поверхности жидкости»

Волны, возникающие и распространяющиеся по свободной поверхности жидкости или на поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей. В. на п. ж. образуются под влиянием внешнего воздействия, в результате которого поверхность жидкости выводится из равновесного состояния (например, при падении камня). При этом возникают силы, восстанавливающие равновесие: силы поверхностного натяжения и тяжести. В зависимости от природы восстанавливающих сил В. на п. ж. подразделяются на: капиллярные волны, если преобладают силы поверхностного натяжения, и гравитационные, если преобладают силы тяжести. В случае, когда совместно действуют силы тяжести и силы поверхностного натяжения, волны называются гравитационно-капиллярными. Влияние сил поверхностного натяжения наиболее существенно при малых длинах волн, сил тяжести — при больших.

Скорость с распространения В. на п. ж. зависит от длины волны λ. При возрастании длины волны скорость распространения гравитационно-капиллярных волн сначала убывает до некоторого минимального значения

а затем вновь возрастает (σ — поверхностное натяжение, g— ускорение силы тяжести, ρ— плотность жидкости). Значению c₁ соответствует длина волны

При λ > λ₁ скорость распространения зависит преимущественно от сил тяжести, а при λ <>₁ — от сил поверхностного натяжения. Для поверхности раздела воды и воздуха λ₁ = 1,72 см.

Причины возникновения гравитационных волн: притяжение жидкости Солнцем и Луной (см. Приливы и отливы), движение тел вблизи или по поверхности воды (корабельные волны), действие на поверхность жидкости системы импульсивных давлений (ветровые волны, начальное отклонение некоторого участка поверхности от равновесного положения, например местное возвышение уровня при подводном взрыве). Наиболее распространены в природе ветровые волны (см. также Волны морские).

ВОЛНЫ НА ПОВЕРХНОСТИ ЖИДКОСТИ

волны, возникающие и распространяющиеся по свободной поверхности жидкости или по поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей. В. на п. ж. образуются под влиянием внеш. воздействия, в результате к-рого поверхность жидкости выводится из состояния равновесия. При этом возникают силы, восстанавливающие равновесие: силы поверхностного натяжения и силы тяжести. В зависимости от природы восстанавливающих сил В. на п. ж. подразделяются на капиллярные волны, если преобладают силы поверхностного натяжения, и гравитационные, если преобладают силы тяжести. В случае, когда совместно действуют силы тяжести и силы поверхностного натяжения, волны наз. гравитационно-капиллярными. Влияние сил поверхностного натяжения наиб. существенно при малых длинах волн, сил тяжести — при больших.

Скорость с распространения В. на п. ж. зависит от длины волны Я. При возрастании длины волны скорость распространения гравитационно-капиллярных волн сначала убывает до нек-рого мин. значения c1=

(s — поверхностное натяжение, g — ускорение свободного падения, r — плотность жидкости). Значению c1 соответствует длина волны l1=2p?s/gp. При l>l1 скорость распространения зависит преим. от сил тяжести, а при l

Причины возникновения гравитац. волн: притяжение жидкости Солнцем и Луной, движение тел вблизи или по поверхности воды (корабельные волны), действие на поверхности жидкости системы импульсивных давлений (напр., местное возвышение уровня при подводном взрыве). Наиболее распространены в природе ветровые волны.

capillary waves

вол новые движения границы жидкости (напр., поверхности океана), возникающие при нарушении равновесия жидкости (иод действием ветра, проходящего судна, брошенного камня) и стремления сил тяжести и сил поверхностного натяжения жидкости восстановить это равновесие. При этом волновые движения охватывают всю толщу воды, но если глубина водоёма велика по сравнению с длиной волны, то эти движения сосредоточены в осн. в притговерхностном слое. Простейший вид таких волн -плоская синусоидальная волна, поверхность к-рой "гофрирована" в одном направлении.