Šķiet, ka tas ir banāls jautājums, taču ir dažas interesantas nianses.
Viļņi rodas dažādu iemeslu dēļ: vēja, kuģa pārejas, ūdenī iekrituša objekta, mēness pievilcības, zemestrīces, zemūdens vulkāna izvirduma vai zemes nogruvuma dēļ. Bet, ja no garāmbraucoša kuģa vai kāda objekta krišanas tos izraisa šķidruma izspiešana, Mēness un Saules pievilcība veicina plūdmaiņu viļņu parādīšanos, un zemestrīce var izraisīt cunami, grūtākam vējam.
Tā tas notiek …
Tas attiecas uz gaisa kustību - tajā ir haotiski virpuļi, mazi virspusē un lieli attālumā. Kad tie iziet pāri rezervuāram, spiediens samazinās un uz tā virsmas veidojas izspiešanās. Vējš sāk stiprāk spiest uz tā pretvēja slīpumu, kas noved pie spiediena starpības, un tā dēļ gaisa kustība sāk "sūknēt" enerģiju viļņā. Šajā gadījumā viļņa ātrums ir proporcionāls tā garumam, tas ir, jo garāks garums, jo lielāks ir ātrums. Viļņa augstums un tā garums ir saistīti. Tāpēc, kad vējš paātrina vilni, tā ātrums palielinās, tāpēc palielinās garums un augstums. Tiesa, jo tuvāk viļņa ātrumam ir viļņa ātrums, jo mazāk enerģijas vējš var dot vilnim. Ja to ātrums ir vienāds, vējš enerģiju viļņam nemaz nenodod.
Tagad redzēsim, kā parasti veidojas viļņi. Par to veidošanos ir atbildīgi divi fiziski mehānismi: smaguma spēks un virsmas spraiguma spēks. Kad daļa ūdens paceļas, gravitācijas spēks mēģina to atgriezt, un, kad tas nokrīt, tas izspiež kaimiņu daļiņas, kuras arī mēģina atgriezties. Virsmas spriegojuma spēkam ir vienalga, kādā virzienā šķidruma virsma ir saliekta, tas jebkurā gadījumā darbojas. Tā rezultātā ūdens daļiņas svārstās kā svārsts. Kaimiņos esošie apgabali no tiem ir "inficēti", un rodas virszemes vilnis.
Viļņu enerģija tiek labi nodota tikai tajā virzienā, kurā daļiņas var brīvi pārvietoties. To ir vieglāk izdarīt uz virsmas nekā dziļumā. Tas notiek tāpēc, ka gaiss nerada nekādus ierobežojumus, kamēr dziļumā ūdens daļiņas atrodas ļoti krampjos apstākļos. Iemesls ir slikta saspiežamība. Tā dēļ viļņi var pārvietoties lielos attālumos pa virsmu, bet ļoti ātri izbalināt dziļāk.
Reklāmas video:
Ir svarīgi, lai viļņa laikā šķidruma daļiņas gandrīz nekustas. Lielos dziļumos viņu kustības trajektorijai ir apļa forma, nelielā dziļumā - iegarena horizontāla elipse. Pateicoties tam, ostā esošie kuģi, putni vai koka gabali šūpojas uz viļņiem, faktiski nevirzoties uz virsmas.
Īpašs virsmas viļņu tips ir tā sauktie negodīgie viļņi - milzu vienviļņi. Kāpēc tie rodas, joprojām nav zināms. Tie ir reti sastopami un tos nevar modelēt laboratorijas apstākļos. Neskatoties uz to, lielākā daļa zinātnieku uzskata, ka negodīgi viļņi veidojas strauja spiediena pazemināšanās dēļ virs jūras vai okeāna virsmas. Bet priekšā ir rūpīgāka izpēte.
Jūlija Skopiča