Усан дээрх гадаргуугийн долгион. Усны гадаргуу дээрх долгион

ШИНГЭНГИЙН ГАЗАР ДАЛГАЛГАА- оршихуй нь түүний хилийн хэлбэр өөрчлөгдсөнтэй холбоотой шингэний долгионы хөдөлгөөн. Наиб. Үүний нэг чухал жишээ бол таталцал ба гадаргуугийн хурцадмал байдлын улмаас үүссэн усны биетийн (далай, далай, нуур гэх мэт) чөлөөт гадаргуу дээрх долгион юм. Хэрэв s-l. ext. цохилт (шидэгдсэн чулуу, хөлөг онгоцны хөдөлгөөн, салхи гэх мэт) шингэний тэнцвэрийг алдагдуулж, дараа нь эдгээр хүч тэнцвэрийг сэргээхийг оролдож, шингэний нэг бөөмсөөс нөгөөд шилжих хөдөлгөөнийг бий болгож, долгион үүсгэдэг. . Энэ тохиолдолд долгионы хөдөлгөөн нь хатуу хэлэхэд усны бүх зузааныг хамардаг боловч хэрэв усан сангийн гүн нь долгионы урттай харьцуулахад том байвал эдгээр хөдөлгөөнүүд төвлөрдөг. арр. гадаргын ойролцоо давхаргад, бараг ёроолд хүрэхгүй (богино долгион эсвэл гүний усны долгион). Ийм долгионы хамгийн энгийн хэлбэр нь хавтгай синусоид долгион бөгөөд шингэний гадаргуу нь нэг чиглэлд синусоид хэлбэрээр "атираат" хэлбэртэй байдаг ба бүх эвдрэлүүд нь физик шинж чанартай байдаг. тоо хэмжээ, жишээ нь босоо бөөмийн шилжилт нь хаана гэсэн хэлбэртэй байна X- хэвтээ, z - босоо координат, - өнцөг. давтамж, к- долгионы дугаар, А- гүнээс хамаарч бөөмийн чичиргээний далайц z. Шахдаггүй шингэний гидродинамикийн тэгшитгэлийг хилийн нөхцлийн хамт (гадаргуу дээрх тогтмол даралт, их гүнд эвдрэлгүй байх) хамт шийдвэрлэх нь , Хаана А 0- гадаргуугийн шилжилтийн далайц. Энэ тохиолдолд шингэний бөөмс бүр радиус нь тэнцүү тойрог хэлбэрээр хөдөлдөг А(z) (Зураг, a). Тиймээс хэлбэлзэл нь шингэний гүн рүү экспоненциал хэмжээгээр задарч, долгион нь хурдан байх тусам богиносдог (утас урт байх тусам) к). Тоо хэмжээ нь хамааралтай дисперсийн тэгшитгэл

шингэний нягт хаана байна, g- чөлөөт уналтын хурдатгал, - коэффициент. гадаргуугийн хурцадмал байдал. Энэ томьёогоор тогтмол цэг хөдөлдөг фазын хурдыг тодорхойлно. үе шат (жишээлбэл, долгионы дээд хэсэг), бүлгийн хурд нь энергийн хөдөлгөөний хурд юм. Эдгээр хурд нь хоёулаа хамаарна к(эсвэл долгионы урт ) хамгийн бага байх; тиймээ, мин. Цэвэр усанд (гадаргуугийн хурцадмал байдалд нөлөөлдөг бохирдуулагч хальсгүй) усны долгионы фазын хурдны утга нь 1.7 см-д хүрч, 23-тай тэнцүү байна. см/в. Илүү богино урттай долгион гэж нэрлэдэг. хялгасан судас, урт нь таталцлын нөлөөгөөр тархдаг, учир нь тэдгээрийн тархалтын давуу талууд байдаг. нөлөөлөл нь гадаргуугийн хурцадмал байдал ба таталцлын хүчээр тус тус нөлөөлдөг. Цэвэр таталцлын хувьд долгион . Холимог тохиолдолд тэд таталцлын-хялгасан долгионы тухай ярьдаг.

Синусоидын долгион дахь усны хэсгүүдийн хөдөлгөөний замнал: a - гүн усанд, b - гүехэн усанд.

Ерөнхийдөө долгионы шинж чанарт шингэний нийт гүн нөлөөлдөг Х. Хэрэв босоо бол. доод хэсэгт шингэний шилжилт нь тэг (хатуу ёроол), дараа нь хавтгай синусоид долгионы хэлбэлзлийн далайц нь хуулийн дагуу өөрчлөгдөнө: , ба тархалт. Хязгаарлагдмал гүнтэй усан сан дахь долгионы түвшин (дэлхийн эргэлтийг тооцохгүйгээр) дараах хэлбэртэй байна.

Богино долгионы хувьд энэ тэгшитгэл нь (1) -тэй давхцдаг. Урт долгион эсвэл гүехэн усан дээрх долгионы хувьд капиллярын нөлөөг үл тоомсорлож болох юм бол (урт долгионы хувьд тэдгээр нь ихэвчлэн шингэний нимгэн хальстай тохиолдолд л чухал байдаг) ийм долгионд фаз ба бүлэг хэлбэртэй болно. хурд нь давтамжаас үл хамааран ижил утгатай тэнцүү байна. Энэ хурдны утга нь таталцлын хувьд хамгийн өндөр үзүүлэлт юм. тухайн усан сан дахь долгион; далайн хамгийн гүн газар ( Х=11 км) 330 м/с байна. Урт долгион дахь хэсгүүдийн хөдөлгөөн нь хэвтээ чиглэлд хүчтэй сунасан эллипсийн дагуу явагддаг бөгөөд бөөмсийн хэвтээ хөдөлгөөний далайц нь бүх гүнд бараг ижил байдаг (Зураг 1). б).

Жагсаалтад орсон шинж чанарууд нь зөвхөн хангалттай бага далайцтай долгионоор (усан сангийн долгионы урт ба гүнээс хамаагүй бага) байдаг. Хүчтэй шугаман бус долгион нь далайцаас хамааран үндсэндээ синусоид бус хэлбэртэй байдаг. Шугаман бус үйл явцын шинж чанар нь долгионы урт ба усан сангийн гүн хоорондын хамаарлаас хамаарна. Богино таталцал Гүн усны долгион нь тодорхойлогдсон үед үзүүртэй оргилуудыг олж авдаг. шүүмжлэлтэй хялгасан судасны "долгионууд" эсвэл хөөс "хурга" үүсэх замаар тэдгээрийн өндрийн үнэ цэнэ буурдаг. Дунд зэргийн далайцтай долгион нь тархалтын явцад өөрчлөгддөггүй хөдөлгөөнгүй хэлбэртэй байж болно. Герстнерийн онолын дагуу шугаман бус хөдөлгөөнгүй долгионы хувьд бөөмс нь тойрог хэлбэрээр хөдөлдөг боловч гадаргуу нь трохоид хэлбэртэй, бага далайцтай ирмэгүүд нь синусоидтой давхцаж, тодорхой максимумтай байдаг. шүүмжлэлтэй -тэй тэнцүү далайц нь орой дээрээ "цэгтэй" циклоид болж хувирдаг. Ажиглалтын өгөгдөлд илүү ойр үр дүнг Стоксын онолоор өгдөг бөгөөд үүний дагуу хөдөлгөөнгүй шугаман бус долгион дахь бөөмс нь нээлттэй траекторийн дагуу хөдөлдөг, өөрөөр хэлбэл долгионы тархалтын чиглэлд болон критик үед "зүлдэг". далайцын утга (бага зэрэг бага), долгионы дээд хэсэгт энэ нь "үзүүр" биш, харин 120 ° өнцгөөр "нууралт" гарч ирдэг.

Гүехэн усан дахь урт шугаман бус долгионы хувьд профилын аль ч цэгийн хөдөлгөөний хурд нь өндрөөр нэмэгддэг тул долгионы дээд хэсэг нь түүний суурийг гүйцэж ирдэг; Үүний үр дүнд тэргүүлэх долгионы налуугийн эгц байдал тасралтгүй нэмэгддэг. Харьцангуй бага долгионы хувьд эгц байдлын энэ өсөлт нь усан сангийн хязгаарлагдмал гүнтэй холбоотой тархалтаар зогсдог; ийм долгионыг дүрсэлсэн байдаг Кортевег-де Вризийн тэгшитгэл. Гүехэн усан дахь суурин долгион нь үе үе эсвэл дан байж болно (харна уу. Солитон); тэдний хувьд бас нэг шүүмжлэл бий тэдний нурах өндөр. Амьтдын урт долгионы тархалтад. доод топографийн нөлөөнд автсан. Ийнхүү зөөлөн налуу эрэг рүү ойртож, долгион гэнэт удааширч, нурах (серфинг); Далайн давалгаа голын ёроолд ороход эгц хөөсөрхөг нүүр - цооног үүсч, голын эрэг дээр тунгалаг хана хэлбэрээр хөдөлдөг. Тэднийг өдөөдөг газар хөдлөлтийн эх үүсвэрийн бүсэд цунами давалгаа бараг мэдрэгддэггүй, гэхдээ харьцангуй гүехэн эрэг орчмын бүс буюу тавиур дээр хүрэхэд заримдаа асар өндөрт хүрч, эрэг орчмын суурин газруудад асар их аюул учруулдаг.

Бодит нөхцөлд p.zh дээр В. хавтгай биш боловч тэдгээрийн эх үүсвэрийн шинж чанараас хамааран илүү төвөгтэй орон зайн бүтэцтэй байдаг. Жишээлбэл, усанд унасан чулуу нь дугуй долгион үүсгэдэг (харна уу. Цилиндр долгион).Хөлөг онгоцны хөдөлгөөн нь хөлөг онгоцны долгионыг өдөөдөг; Ийм долгионы нэг систем нь хөлөг онгоцны нумнаас "сахлаа" хэлбэрээр салдаг (гүн усанд "сахлаа" хоорондын өнцөг нь эх үүсвэрийн хурдаас хамаардаггүй бөгөөд 39 ° -тай ойролцоо байдаг), бусад нь хөлөг онгоцны хөдөлгөөний чиглэлд хойд талын ард хөдөлдөг. Далай дахь урт долгионы эх үүсвэр нь далайн түрлэгийг үүсгэдэг сар, нарны таталцлын хүч, түүнчлэн усан доорх газар хөдлөлт, галт уулын дэлбэрэлт - цунами долгионы эх үүсвэр юм.

Салхины долгион нь нарийн төвөгтэй бүтэцтэй бөгөөд шинж чанар нь салхины хурд, долгионд нөлөөлөх хугацаа зэргээр тодорхойлогддог. Салхинаас долгион руу энерги шилжүүлэх механизм нь агаарын урсгал дахь даралтын импульс нь гадаргууг деформацид оруулдагтай холбоотой юм. Хариуд нь эдгээр хэв гажилт нь усны гадаргуугийн ойролцоох агаарын даралтын тархалтад нөлөөлдөг бөгөөд эдгээр хоёр нөлөө нь бие биенээ бэхжүүлж, улмаар гадаргуугийн эвдрэлийн далайц нэмэгддэг (Зураг 2-ыг үз). Өөрөө хэлбэлзэл). Энэ тохиолдолд өдөөгдсөн долгионы фазын хурд нь салхины хурдтай ойролцоо байна; Энэхүү синхрончлолын ачаар агаарын импульс нь өндөрлөг ба хотгорын ээлжлэн (цаг хугацаа, орон зайн резонанс) "цаг хугацаанд" үйлчилдэг. Энэ нөхцөл нь янз бүрийн чиглэлд дамждаг янз бүрийн давтамжийн долгионы хувьд хангагдаж болно. салхитай холбоотой чиглэл; Тэдний хүлээн авсан энерги нь шугаман бус харилцан үйлчлэлийн улмаас бусад долгион руу хэсэгчлэн шилждэг (харна уу. долгион). Үүний үр дүнд хөгжсөн долгион нь давтамж, чиглэлд эрчим хүчний тасралтгүй хуваарилалтаар тодорхойлогддог санамсаргүй үйл явц юм (орон зай-цаг хугацааны спектр). Салхины нөлөөллийн бүсээс холдох долгион (хавдаг) илүү тогтмол хэлбэртэй болдог.

Шингэн шугам дээрх долгионтой төстэй долгионууд нь хоорондоо холилдохгүй хоёр шингэний хоорондох зааг дээр байдаг (харна уу. Дотоод долгион).

Далайн долгионыг судалдаг. усны гадаргуугийн хэлбэлзлийг хянадаг долгионы график ашиглах аргууд, түүнчлэн алсын удирдлага. аргууд (далайн гадаргуугийн гэрэл зураг, радио, sonar ашиглах) - хөлөг онгоц, нисэх онгоц, хиймэл дагуулаас.

Лит.:Баском В., Долгион ба наран шарлагын газар, [оруу. англи хэлнээс], Л., 1966; Триккер Р., Бор, серфинг, долгион ба хөлөг онгоцны долгион, [ор. англи хэлнээс], Л., 1969; Whitham J., Шугаман ба шугаман бус долгион, транс. Англи хэлнээс, М., 1977; Далайн физик, 2-р боть - Далайн гидродинамик, М., 1978; Кадомцев Б.Б., Ридник В.И., Бидний эргэн тойрон дахь долгион, М., 1981; Lighthill J., Waves in Liquids, транс. Англи хэлнээс, М., 1981; Le Blon P., Majsek L., Waves in the Ocean, trans. Англи хэлнээс, [хэсэг] 1-2, М., 1981. Л.А.Островский.

Дээр дурдсан томъёонууд нь зөвхөн гүний усны долгионд тохиромжтой. Усны гүн нь долгионы уртын хагастай тэнцүү байвал тэдгээр нь нэлээд нарийвчлалтай хэвээр байна. Гүехэн гүнд долгионы гадаргуу дээрх усны тоосонцор нь тойрог зам биш харин эллипс хэлбэртэй байдаг бөгөөд үүссэн харилцаа нь буруу бөгөөд үнэндээ илүү төвөгтэй хэлбэрийг авдаг. Гэсэн хэдий ч маш гүехэн усан дахь долгион, түүнчлэн дунд зэргийн усан дахь маш урт долгионы хувьд долгионы тархалтын урт ба хурдны хоорондын хамаарал дахин энгийн хэлбэрийг авдаг. Эдгээр хоёр тохиолдолд чөлөөт гадаргуу дээрх усны хэсгүүдийн босоо хөдөлгөөн нь хэвтээ хөдөлгөөнтэй харьцуулахад маш бага байдаг. Тиймээс бид долгион нь ойролцоогоор синусоид хэлбэртэй байна гэж дахин таамаглаж болно. Бөөмийн траекторууд нь маш хавтгайрсан эллипс хэлбэртэй байдаг тул босоо хурдатгалын даралтын тархалтад үзүүлэх нөлөөг үл тоомсорлож болно. Дараа нь босоо чиглэлд даралт нь статик хуулийн дагуу өөрчлөгдөнө.

Хавтгай ёроолын дээрх усны гадаргуу дээр b өргөнтэй усны “босоо ам” баруунаас зүүн тийш c хурдтайгаар тархаж, усны түвшинг h 1-ээс h 2 хүртэл нэмэгдүүлнэ (Зураг 4.4). Хаван ирэхээс өмнө ус тайван байсан. Бамбайны түвшинг нэмэгдүүлсний дараа түүний хөдөлгөөний хурд. Энэ хурд нь босоо амны хурдтай давхцдаггүй, b өргөнтэй шилжилтийн бүсэд усны эзэлхүүний хажуугийн хөдөлгөөнийг бий болгож, улмаар усны түвшинг дээшлүүлэх шаардлагатай.

Зураг 4.4 n

Босоо амны бүхэл бүтэн өргөний дагуух налууг тогтмол ба тэнцүү гэж үзнэ. Хэрэв u хурд нь босоо амны тархалтын c хурдтай харьцуулахад үүнийг үл тоомсорлож болохуйц бага байх тохиолдолд босоо амны талбай дахь усны босоо хурд нь тэнцүү байх болно (Зураг 4.5).

Усны нэг давхаргад (Зураг 4.4-ийн хавтгайд перпендикуляр чиглэлд) хэрэглэсэн тасралтгүй байдлын нөхцөл 3.4 нь хэлбэртэй байна.

u 1 l 1 = u 2 l 2 , (харгалзан авч буй талбайн шугаман байдлаас шалтгаалан интеграл алга болсон),

энд u 1 ба u 2 нь урсгалын l 1 ба l 2 хөндлөн огтлолын дундаж хурдууд юм. l 1 ба л 2 - шугаман хэмжигдэхүүнүүд (урт).

Энэ тохиолдолд хэрэглэсэн энэ тэгшитгэл нь харилцаанд хүргэдэг

h 2 u = bV, эсвэл h 2 u = c (h 2 -h 1). (4.9)

4.9-ээс харахад u ба c хурдны хоорондын хамаарал нь босоо амны өргөнөөс хамаардаггүй.

4.9 тэгшитгэл нь шулуун бус профиль бүхий босоо амны хувьд үнэн хэвээр байна (b өнцөг бага байх тохиолдолд). Ийм босоо амыг шулуун профиль бүхий хэд хэдэн нарийн босоо амуудад хувааж, тус тусад нь нэгтгэсэн тасралтгүй байдлын тэгшитгэлийг нэмэх замаар үүнийг харуулахад хялбар байдаг.

Хэрэв h 2 - h 1-ийн зөрүүг үл тоомсорлож, h 2i-ийн оронд h 2-ыг орлуулж болох юм бол энэ нь гарч ирнэ. Энэ нөхцөл u хурд бага гэсэн аль хэдийн хүлээн зөвшөөрөгдсөн таамаглалд хүчинтэй байна (4.9-ийг үзнэ үү).

Кинематик хамаарал 4.9-д дараах хүчин зүйлсээс үүссэн динамик хамаарлыг нэмэх хэрэгтэй.

Босоо амны талбай дахь b өргөнтэй усны эзэлхүүн хурдасгасан хөдөлгөөнд ордог, учир нь энэ эзэлхүүнийг бүрдүүлэгч хэсгүүд баруун ирмэг дээр тэг хурдтайгаар хөдөлж эхэлдэг ба зүүн ирмэг дээр w хурдтай байдаг (Зураг 1). 4.4). Босоо амны доторх талбайгаас дурын усны тоосонцорыг авдаг. Босоо ам энэ бөөмийн дээгүүр өнгөрөх хугацаа

тиймээс бөөмийн хурдатгал

Дараа нь босоо амны өргөнийг (зурагтай перпендикуляр хавтгайд байгаа шугаман хэмжээсийг) нэгтэй тэнцүү авна (Зураг 4.6). Энэ нь босоо амны хэсэгт байрлах усны эзэлхүүний массын илэрхийлэлийг дараах байдлаар бичих боломжийг бидэнд олгоно.

Энд h m нь босоо амны талбайн усны дундаж түвшин юм. (4.11)

Ижил өндөрт босоо амны хоёр талын даралтын зөрүү нь (гидростатик томъёоны дагуу) , өгөгдсөн бодис (ус) -ын хувьд тогтмол байна.

Тиймээс хэвтээ чиглэлд авч үзэж буй усны эзэлхүүн дээр үйлчлэх нийт даралтын хүч тэнцүү байна. 4.10 ба 4.11-ийг харгалзан Ньютоны хоёр дахь хуулийг (динамикийн үндсэн тэгшитгэл) дараах байдлаар бичнэ.

Хаана. (4.12)

Тиймээс босоо амны өргөнийг тэгшитгэлээс хасав. 4.9-р тэгшитгэлийн нэгэн адил h 2 - h 1 ялгаа нь h 2 ба h 1-тэй харьцуулахад бага байх тохиолдолд 4.12-р тэгшитгэл нь өөр профиль бүхий босоо амны хувьд бас хамааралтай болох нь батлагдсан.

Тэгэхээр 4.9 ба 4.12 тэгшитгэлийн систем байна. Дараа нь 4.9-р тэгшитгэлийн зүүн талд h 2-ыг h m-ээр сольсон (энэ нь бага босоо амтай бөгөөд үүний үр дүнд h 2 - h 1-ийн бага зөрүү нь нэлээд зөвшөөрөгдөх боломжтой) бөгөөд 4.12 тэгшитгэлийг 4.9-р тэгшитгэлд хуваана. :

Хөнгөлөлт хийсний дараа энэ нь тодорхой болно

Налуугийн тэгш хэмтэй өнцөг бүхий босоо амны ээлж (эерэг ба сөрөг босоо ам гэж нэрлэгддэг) нь долгион үүсэхэд хүргэдэг. Ийм долгионы тархалтын хурд нь тэдгээрийн хэлбэрээс хамаардаггүй.

Гүехэн усан доторх урт долгион нь эгзэгтэй хурд гэж нэрлэгддэг хурдаар хөдөлдөг.

Хэрэв усан дээр хэд хэдэн бага босоо амууд бие биенээ дагадаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь усны түвшинг бага зэрэг нэмэгдүүлдэг бол дараагийн босоо ам бүрийн хурд нь өмнөх босоо амны хурдаас арай их байна, учир нь сүүлийнх нь гүнд бага зэрэг нэмэгдсэн байна. h. Нэмж дурдахад, дараагийн босоо ам бүр хөдөлгөөнгүй усанд тархахаа больсон, харин босоо амны хөдөлгөөний чиглэлд аль хэдийн хурдтай хөдөлж байгаа усанд тархдаг. Энэ бүхэн нь дараагийн босоо амууд өмнөх босоо амыг гүйцэж, төгсгөлтэй өндөртэй эгц босоо ам үүсэхэд хүргэдэг.

Энэ нь гадаргуугаас холдох тусам буурдаг. Шингэний гадаргуу дээрх долгион нь том талбайг дүүргэж, хэд хэдэн долгион (галт тэрэг), тэр ч байтугай нэг сүлд эсвэл тэвшээс (ганц долгион, солитон) бүрддэг. Шингэний гадаргуу дээрх долгионы үргэлжлэх хугацаа нь хэдэн хоногоос секундын хэсэг хүртэл, урт нь хэдэн мянган километрээс миллиметрийн хэсэг хүртэл, далайц нь хэдэн арван метрээс микрометрийн хэсэг хүртэл байдаг. Долгионы төрөл, фаз ба бүлгийн хурдыг k долгионы вектор дээрх ω давтамжийн функц болох ω = ω(k) дисперсийн хамаарлаар тодорхойлно. Шингэний гадаргуу дээрх хамгийн бага давтамжийн долгионууд - инерцийн долгионууд нь Кориолисийн хүчээр үүсдэг; завсрын давтамжийн долгион - шингэний гадаргуу дээрх таталцлын долгион - g хурдатгалтай таталцал. Шингэний гадаргуу дээрх богино болон өндөр давтамжийн долгионууд - хялгасан судасны долгионууд нь гадаргуугийн хурцадмал хүчээр үүсдэг. Шингэний гадаргуу дээрх богино таталцлын долгионы хувьд (λ< 5Н, где λ = 2π/k - длина волны, Н - глубина водоёма) фазовая скорость больше групповой и растёт с длиной волны (прямая дисперсия). Частицы в них описывают окружности, радиус которых убывает с глубиной. Скорость длинных волн на поверхности жидкости (λ>10H) λ-аас хамаарахгүй (тархалтгүй долгион); тэдгээрийн доторх бөөмс нь босоо тэнхлэгийн бууралттай эллипсийн дагуу хөдөлдөг. Шингэний гадаргуу дээрх хялгасан долгион нь урвуу тархалттай байдаг, тэдгээрийн бүлгийн хурд нь фазын хурдаас их байдаг. Шингэний гадаргуу дээрх хурдан хялгасан судасны долгион нь саадны урд, удаан таталцлын долгион нь түүний ард байрладаг. Шингэний гадаргуу дээрх хамгийн удаан долгионы хурд нь хөдөлгөөнгүй долгионы цувааг импульсийн эх үүсвэрээс, жишээлбэл, усанд хаясан чулуунаас тусгаарладаг нам гүм усны талбайн хэмжээг тодорхойлдог. Наалдамхай шингэний гадаргуугийн ойролцоо долгион нь δ = √2 ν/ω зузаантай үе үе хилийн давхарга үүсгэдэг бөгөөд V нь кинематик зуурамтгай чанар юм. Шингэний гадаргуу дээрх долгион ба дагалдах хилийн давхарга нь энерги, бодисыг зөөвөрлөнө.

Шингэний гадаргуу дээрх долгионы зураг нь долгионы хөндлөнгийн оролцоо (янз бүрийн эх үүсвэрээс үүссэн долгионы хэт байрлал), тусгал (тэгш бус ёроол ба эрэг дээрх тусгал), хугарал (тэгш бус ёроолд долгионы фронтын муруйлт, эргэлт), дифракц зэрэгт төвөгтэй байдаг. геометрийн сүүдрийн бүсэд нэвтрэх), түүнчлэн шингэний гадаргуу ба доторх долгион, хилийн давхарга, урсгал, эргүүлэг, салхитай шугаман бус харилцан үйлчлэл. Далайц нэмэгдэхийн хэрээр долгион ба хилийн давхаргын шинж чанаруудын ялгаа арилж, нэг долгион-хуйгалангийн систем ("ус буцалж буй хана", "хуурамч долгион") үүсдэг бөгөөд энэ нь маш их сүйтгэгч хүчтэй байдаг. Шингэний гадаргуу дээрх долгион нь тэдгээрийн хурдатгал нь g ба далайц A >λ/2π-ээс их байвал задрах болно.

Далай дахь шингэний гадаргуу дээрх давалгаа нь Сар, Нарны таталцлын нөлөөн дор үүсдэг (хамгийн тод нь 12 цаг 25 минут - сарны хагас өдөр) түрлэг, газар хөдлөлт, хөрсний гулсалт юм. Агаар мандлын нөлөөгөөр ёроол ба эргийн хэлбэрийг өөрчилдөг (10-30 минутын цунами) саадыг тойрон урсдаг. Салхины долгион 2-16 секундын хугацаатай хол зайд 3-25 м/с хурдтай тархаж, тогтмол довтолж, далайн эрэг үүсгэдэг. Далайд 700 км/цагийн хурдтай явж буй цунамигийн далайц нь эрэг рүү ойртох тусам нэмэгдэж, хотуудыг угааж, эрэг орчмын бүс нутгийг сүйрүүлдэг.

Шингэний гадаргуу дээрх долгион нь агаар мандал ба гидросферийн хоорондох бодис, энерги, импульсийн солилцоонд нөлөөлж, усыг хүчилтөрөгчөөр ханахад хувь нэмэр оруулдаг. Шингэний гадаргуу дээрх долгионы сэргээгдэх эрчим хүчийг түрлэгийн цахилгаан станцууд болон түүнийг шууд цахилгаан болгон хувиргадаг байгууламжид ашигладаг.

Мөн "Далайн давалгаа"-г үзнэ үү.

Лит.: Whitham J. Шугаман ба шугаман бус долгион. М., 1977.

Шингэний чөлөөт гадаргуугийн дагуу эсвэл хоорондоо холилдохгүй хоёр шингэний зааг дээр үүсэх ба тархах. V. p.zh дээр. гадны нөлөөний нөлөөн дор үүсдэг бөгөөд үүний үр дүнд шингэний гадаргууг тэнцвэрийн төлөвөөс (жишээлбэл, чулуу унах үед) арилгадаг. Энэ тохиолдолд тэнцвэрийг сэргээдэг хүчнүүд үүсдэг: гадаргуугийн хурцадмал байдал ба таталцлын хүч. Шугаман дээрх V.-ийн сэргээх хүчний шинж чанараас хамааран. гадаргуугийн хурцадмал хүч давамгайлвал хялгасан судасны долгион, таталцлын хүч давамгайлвал таталцлын долгион гэж хуваагдана. Хэрэв таталцал ба гадаргуугийн хурцадмал хүчнүүд хамт ажилладаг бол долгионыг таталцлын капилляр гэж нэрлэдэг.

Гадаргуугийн хурцадмал хүчний нөлөө нь богино долгионы уртад, таталцлын хүчний нөлөө нь урт долгионы уртад хамгийн их байдаг. Хурд-тай

тархсан V. to p. λ долгионы уртаас хамаарна. Долгионы урт нэмэгдэхийн хэрээр таталцлын капилляр долгионы тархалтын хурд эхлээд тодорхой хамгийн бага утга хүртэл буурдаг. - дараа нь дахин нэмэгддэг (σ - гадаргуугийн хурцадмал байдал, g - хүндийн хүчний нөлөөгөөр хурдатгал, ρ

шингэний нягт). c 1 утга нь долгионы урттай тохирч байна

λ > λ 1-ийн хувьд тархалтын хурд нь үндсэндээ таталцлаас хамаардаг ба λ см-ийн хувьд.


Таталцлын долгион үүсэх шалтгаанууд: Нар, Сарны шингэний таталцал (Хэвийн урсгалыг үзнэ үү), усны ойролцоо эсвэл гадаргуу дээрх биеийн хөдөлгөөн (хөлөг онгоцны долгион), импульсийн системийн үйл ажиллагаа шингэний гадаргуу дээрх даралт (салхины долгион, гадаргуугийн тодорхой хэсгийн тэнцвэрийн байрлалаас анхны хазайлт, жишээлбэл, усан доорх дэлбэрэлтийн үед түвшний орон нутгийн өсөлт). Байгальд хамгийн түгээмэл нь салхины долгион юм (мөн далайн давалгааг үзнэ үү).. 1969-1978 .

Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг. - М .: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг

    Бусад толь бичгүүдээс "шингэний гадаргуу дээрх долгион" гэж юу болохыг хараарай. Шингэний чөлөөт гадаргуугийн дагуу эсвэл хоорондоо холилдохгүй хоёр шингэний хоорондох интерфейсийн дагуу үүсч, тархдаг долгион. V. p.zh дээр. гадны нөлөөний нөлөөн дор үүсдэг. цохилт, үүний үр дүнд шингэний гадаргууг ......

    Физик нэвтэрхий толь бичиг

    Тасралтгүй механик ... Википедиа Шингэний тэнцвэрт байдал (салхи, өнгөрч буй хөлөг онгоц, шидэгдсэн чулууны нөлөөгөөр) эвдэрсэн үед үүсэх шингэний хил хязгаарын долгионы хөдөлгөөн (жишээлбэл, далайн гадаргуу), таталцлын болон гадаргуугийн чиг хандлага. шингэний хурцадмал хүч ......

    Далайн эсвэл далайн гадаргуу дээрх давалгаа. Өндөр хөдөлгөөнтэй тул янз бүрийн хүчний нөлөөн дор усны хэсгүүд тэнцвэрт байдлаас амархан гарч, хэлбэлзлийн хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг. Долгион үүсэх шалтгаанууд нь...... Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг

    Энэ орчинд тархаж, эрчим хүчийг дагуулдаг хүрээлэн буй орчны төлөв байдлын өөрчлөлт (эвдрэл). Долгионуудын хамгийн чухал бөгөөд түгээмэл хэлбэр нь уян харимхай долгион, шингэний гадаргуу дээрх долгион, цахилгаан соронзон долгион юм. Уян хатан V-ийн онцгой тохиолдлууд....... Шингэний чөлөөт гадаргуугийн дагуу эсвэл хоорондоо холилдохгүй хоёр шингэний хоорондох интерфейсийн дагуу үүсч, тархдаг долгион. V. p.zh дээр. гадны нөлөөний нөлөөн дор үүсдэг. цохилт, үүний үр дүнд шингэний гадаргууг ......

    Долгион- долгион: нэг долгион; б долгионы галт тэрэг; c хязгааргүй синус долгион; l долгионы урт. ДОЛГОО, энэ орчинд тархаж, энерги авч явдаг орчны төлөв байдлын өөрчлөлт (эвдрэл). Бүх долгионы үндсэн шинж чанар нь тэдгээрийн ...... Зурагт нэвтэрхий толь бичиг

    Сансар огторгуйд хязгаарлагдмал хурдтайгаар тархаж, бодисыг шилжүүлэхгүйгээр энергийг авч явдаг эвдрэл. Хамгийн түгээмэл нь уян хатан долгион, тухайлбал дууны долгион, шингэний гадаргуу дээрх долгион, цахилгаан соронзон долгион юм. Хэдийгээр …… Том нэвтэрхий толь бичиг

    Тасралтгүй механик Континуум Сонгодог механик Масс хадгалагдах хууль Импульс хадгалагдах хууль ... Википедиа

    Долгион гэдэг нь энэ орчинд тархаж, энерги авч явдаг орчны төлөв байдлын өөрчлөлтийг хэлнэ. Өөрөөр хэлбэл: “...долгион буюу долгион гэдэг нь аливаа... ... цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг Википедиагийн максимум ба минимумуудын орон зайн ээлжлэн солигдол юм.

    Сансар огторгуйд хязгаарлагдмал хурдтайгаар тархаж, бодисыг шилжүүлэхгүйгээр энергийг авч явдаг эвдрэл. Хамгийн түгээмэл долгион нь уян харимхай долгион, тухайлбал дууны долгион, шингэний гадаргуу дээрх долгион, цахилгаан соронзон долгион юм. Хэдийгээр …… Нэвтэрхий толь бичиг

Номууд

  • Олон фазын системийн динамик. Судалгааны гарын авлага, Глазков Василий Валентинович. "Олон фазын системийн динамик" хичээл нь дулаан, масс дамжуулах үндсэн хичээлийн үргэлжлэл юм. Хичээл нь хоёр фазын системийн математик тайлбар, загваруудыг томъёолдог. авч үзэж байна...

Усны чөлөөт гадаргуу дээр үүссэн долгион нь тэдгээртэй холбогдох агаарыг хөдөлгөөнд оруулдаг. Ихэнх тохиолдолд энэ агаарын массыг шингэний масстай харьцуулахад үл тоомсорлож болно. Дараа нь шингэний чөлөөт гадаргуу дээрх даралт нь атмосферийн даралттай тэнцүү байх болно. Долгионтой хамт тархалтын хурдаараа хөдөлж буй жишиг хүрээнд долгионы хөдөлгөөн нь тогтвортой хөдөлгөөн болох нь тодорхой (Зураг 80). Заасан лавлах систем дэх долгионы тархалтын хурдыг c-тэй тэнцүү, чөлөөт гадаргуу дээр байрлах усны бөөмийн дүрсэлсэн тойргийн радиус нь тэнцүү байх ба энэ бөөмийн траекторийн дагуух эргэлтийн хугацаа Дараа нь тэнцүү байна. долгионы орой дээрх гүйдлийн хурд нь тэнцүү байх болно

мөн долгионы тэвшинд

Чөлөөт гадаргуу дээрх цэгүүдийн хамгийн өндөр ба хамгийн бага байрлалуудын хоорондох өндрийн зөрүү тэнцүү тул чөлөөт гадаргуу дээр байрлах шугаманд Бернуллигийн тэгшитгэлийг ашигласнаар бид дараахь зүйлийг олж авна.

эсвэл оронд нь болон тэдгээрийн утгыг орлуулсны дараа,

үүнээс үүдэн үүнийг дагадаг

Энэ томъёонд радиусыг оруулаагүй тул долгионы тархалтын хурд нь долгионы өндрөөс хамаардаггүй. Долгион тархах үед долгионы орой нь долгионы урт гэж нэрлэгддэг зайд цаг хугацааны явцад хөдөлдөг тул

(60) ба (61) тэнцүү байдлаас үеийг хасч, бид дараахь зүйлийг олж авна.

Тиймээс усны гадаргуу дээрх долгионы хувьд тэдгээрийн тархалтын хурд нь дууны долгионоос ялгаатай нь долгионы уртаас ихээхэн хамаардаг. Урт долгион нь богино долгионоос хурдан тархдаг. Өөр өөр урттай долгионууд нь мэдэгдэхүйц харилцан эвдрэлгүйгээр бие биентэйгээ давхцаж болно. Энэ тохиолдолд богино долгион нь урт долгионоор өргөгдсөн мэт боловч дараа нь урт долгион урагшилж, богино долгион нь тэдний ард үлддэг. Эвдрээгүй устай харьцуулахад жишиг хүрээний урсгалын шугамыг Зураг дээр үзүүлэв. 81. Урсгалын шугамын байршлаас харахад усны хурд ихсэх тусам маш хурдан буурч, тухайлбал утгын бууралттай харьцуулахад долгионы урттай тэнцүү гүнд хурд нь зөвхөн хурдтай байдаг; чөлөөт гадаргуу.

Цагаан будаа. 81. Долгионы хөдөлгөөний урсгалын шугамууд

Тодорхой онол нь (62) томьёо нь өндрөөс үл хамааран зөвхөн нам долгионы хувьд хүчинтэй гэдгийг харуулж байна. Өндөр долгионы хувьд c хурд нь (62) томъёогоор өгөгдсөн утгаас арай их байна. Нэмж дурдахад, өндөр долгионтой үед чөлөөт гадаргуу дээр байрлах усны хэсгүүдийн зам хаагдахгүй: давалгааны орой дээрх ус нь долгионы тэвшээр буцаж ирэх зайнаас илүү их зайд урагшилдаг (харна уу). 81-р зургийн баруун тал). Тиймээс өндөр давалгаатай үед ус урагшаа шилждэг.

Богино урттай долгионы хувьд чухал хүчин зүйл бол таталцлаас гадна гадаргуугийн хурцадмал байдал юм. Энэ нь долгионы гадаргууг тэгшлэх хандлагатай байдаг тул долгионы тархалтын хурд нэмэгддэг. Энэ тохиолдолд долгионы тархалтын хурд тэнцүү байна гэдгийг онол харуулж байна

энд C нь хялгасан судасны тогтмол. Урт долгионы хувьд язгуур тэмдгийн дор эхний нэр томъёо давамгайлах үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд богино долгионы хувьд эсрэгээрээ хоёр дахь нэр томъёог гүйцэтгэдэг. Долгионы уртын хувьд

тархалтын хурд c нь хамгийн бага утгатай тэнцүү байна

Усны динамик/см-ийн хувьд

Урт нь урт долгионыг гравитацийн, богино долгионыг капилляр гэж нэрлэдэг.

Бүлгийн тархалтын хурдыг фазын хурд гэж нэрлэдэг долгионы оргилуудын хөдөлгөөний хурдаас ялгах ёстой (дээрээс бид үүнийг долгионы тархалтын хурд гэж нэрлээд c-ээр тэмдэглэсэн)

долгионыг бүлгийн хурд гэж нэрлээд c-ээр тэмдэглэнэ. Энэ ойлголтын утгыг тайлбарлах хамгийн хялбар арга бол ижил далайцтай боловч уртаараа бага зэрэг ялгаатай хоёр долгионы давхцлын үр дүнд үүссэн хөдөлгөөний жишээ юм. Бид синус долгионтой болцгооё

Энд A нь далайц, цаг хугацаа, зарим коэффициент юм. y эсвэл y-ээр нэмэгдэхэд синус нь ижил утгыг авдаг тул хэмжигдэхүүнийг авдаг

долгионы урт ба хэмжээ

хэлбэлзлийн үе байдаг. Хэрэв

өөрөөр хэлбэл

тэгвэл синусын аргумент хугацаанаас хамаарахгүй тул ординат у нь хугацаанаас хамаарахгүй. Энэ нь долгион бүхэлдээ хэлбэрээ өөрчлөхгүйгээр баруун тийш хурдтай хөдөлдөг гэсэн үг юм

Энэ давалгаан дээр хоёр дахь давалгааг давхарлаж үзье

өөрөөр хэлбэл ижил далайцтай долгион, гэхдээ бага зэрэг өөр утгатай байх болно

Хоёр хэлбэлзлийн үе шатууд давхцах х тэнхлэгийн цэгүүдэд хоёр хэлбэлзлийн үе шатууд ижил цэгүүдэд далайц тэнцүү байна.

эсрэг байна, далайц нь тэг байна. Энэ үзэгдлийг цохих гэж нэрлэдэг. Сайн мэддэг томъёог хэрэглэх

бид авах болно:

Энэ тэгш байдалд нэр томъёо

коэффициентүүд нь үржүүлэгчийн дундаж утгатай тэнцүү долгионыг илэрхийлдэг.

ялгааны бага утгын хувьд аажмаар өөрчлөгддөг үүнийг хувьсах далайц гэж үзэж болно (Зураг 82).

Цагаан будаа. 82. Цохих

Долгионы бүлэг нь косинус тэг болох цэг дээр дуусдаг. Энэ цэгийн хөдөлгөөний хурдыг бүлгийн хурд гэж нэрлэдэг c, өмнөхтэй ижил төстэй бодол дээр үндэслэн, тэнцүү байна.

Урт бүлгүүдийн хувьд, өөрөөр хэлбэл. удаан цохилтын хувьд хангалттай нарийвчлалтайгаар бид үүнийг таамаглаж болно

Таталцлын нөлөөн дор үүссэн долгионы хувьд (60) томъёоноос бид дараахь зүйлийг авна.

Гэхдээ тэгш байдлын дагуу (65),

иймээс,

Нөгөө талаас, тэгш байдлын (64) утгыг (62) томъёонд орлуулснаар бид дараахь зүйлийг авна.

Эндээс тэгш байдлыг (67) ялгаж, харгалзан үзвэл:

Тиймээс бүлэг долгионууд нь фазын хурдны хагастай тэнцэх c хурдтай, өөрөөр хэлбэл, бүлэг долгионы оргилууд нь бүлгийн долгионоос хоёр дахин их хурдтай хөдөлдөг; Бүлгийн арын хэсэгт шинэ долгионууд байнга гарч ирдэг бөгөөд бүлгийн урд хэсэгт тэд алга болдог. Энэ үзэгдлийг тогтворгүй усанд чулуу унаснаас үүссэн долгионоор ажиглахад маш хялбар байдаг.

Дээр дурдсан бүх зүйл нь зөвхөн усны гадаргуу дээрх долгионд төдийгүй фазын хурд нь долгионы уртаас хамаардаг бусад долгионуудад хамаарна.

Өөр нэг долгионы бүлэг бол хөлөг онгоц хөдөлж байх үед усны гадаргуу дээр гарч ирдэг долгион юм. Даралтын нөлөөллийн цэгийн эх үүсвэрийг гүн, тайван усны гадаргуу дээр тогтмол хурдтайгаар хөдөлгөвөл хөлөг онгоцны долгионтой маш төстэй долгионы хэв маягийг хялбархан олж авах боломжтой. Үүссэн хөдөлгөөнийг математикийн аргаар судалж болно. В.Томсон (лорд Келвин), Экман болон бусад хүмүүсийн тооцооллын дагуу Зурагт үзүүлсэн долгионы системийг олж авсан. 83, долгионы оройг налуу шугамаар зааж өгсөн. Энэ долгионы систем нь эвдрэлийн эх үүсвэртэй хамт хөдөлдөг. Томъёо (62) дээр үндэслэсэн хөндлөн долгионы урт нь тэнцүү байна

энд c нь эвдрэлийн эх үүсвэрийн хөдөлгөөний хурд. Усан онгоц хөдөлж байх үед ийм долгионы хоёр систем үүсдэг - нэг нь нумын ойролцоо, нөгөө нь хөлөг онгоцны ар талын ойролцоо, хоёр системийн долгион нь бие биедээ саад болдог.

Цагаан будаа. 83. Усны гадаргуу дээрх даралтын эвдрэлийн эх үүсвэрийн жигд хөдөлгөөнд үүссэн долгионы систем.

Капилляр долгионы бүлгийн хурд нь таталцлын долгионтой төстэй тооцоогоор хялбархан харуулж байгаачлан фазын хурдаас, тухайлбал маш жижиг долгионы хязгаарлагдмал тохиолдолд 1.5 дахин их байна. Тиймээс хэрэв эвдрэлийн эх үүсвэр тогтмол хурдтай хөдөлдөг бол бүлэг долгионууд түүний өмнө байдаг. Урсгалын хурд нь 23.3 см / сек-ээс их хурдтай гол руу буулгасан загас агнуурын шугамын ойролцоо голын дээд талд хялгасан судасны долгион, доошоо таталцлын долгион үүсдэг бөгөөд сүүлийнх нь Зураг дээрхтэй ижил хэлбэртэй байна. 83, эхнийх нь голын урд талдаа дугуй нуман хэлбэртэй байдаг. Эвдрэлийн эх үүсвэрийн хөдөлгөөний хурд 23.3 см/сек-ээс бага үед долгион үүсдэггүй.

Долгион нь нэг нэгнийхээ дээр байрлах өөр өөр нягтралтай хоёр шингэний контакт гадаргуу дээр гарч ирж болно. Хэрэв хоёр шингэн хөдөлгөөнгүй бөгөөд нягтрал нь тэнцүү бол онолын тооцоолол нь долгионы фазын хурдны утгыг өгнө.

Хэрэв дээд шингэн нь доод шингэнтэй харьцуулахад хурдтай урсдаг бол тэдгээрийн урт нь хангалттай том бол үүссэн долгион нь тогтвортой байдаг гэдгийг онол харуулж байна. Интерфэйсийн дагуух хоёр шингэний урсгалын хөдөлгөөнийг § 7-д үзүүлсэн шиг богино долгион нь тогтворгүй бөгөөд энэ нь завсрын бүсэд хоёр шингэн холилдоход хүргэдэг; энэ хольц нь урсгалын тогтвортой байдлыг сэргээдэг. Хурд нэмэгдэхийн хэрээр тогтворгүй байдал ба тогтвортой байдлын хоорондох зааг илүү урт долгионтой долгион руу шилждэг. Энэ төрлийн долгион нь агаар мандалд өөр хоорондоо харьцангуй хөдөлж буй өөр өөр нягттай агаарын хоёр давхаргын зааг дээр үүсч болно; Заримдаа эдгээр долгион нь долгионт үүл гэж нэрлэгддэг үүл үүсэх замаар харагддаг.

Усны гадаргуу дээгүүр агаар хөдөлж байх үед долгион үүсдэг. Гэсэн хэдий ч үрэлт байхгүй гэсэн таамаглал дээр үндэслэсэн ийм долгионы онол нь хоорондоо зөрчилддөг үр дүнд хүргэдэг.

бодит байдал. Жишээлбэл, В.Томсоны тооцоолол нь усны гадаргуу дээр долгион үүсэхэд шаардагдах салхины хамгийн бага хурд нь дугуй тоо байх ёстой бөгөөд хамгийн бага тархалтын хурд см/сек, долгионы урт см-тэй долгионууд гарч ирдэг болохыг харуулсан. (салхины өндөр хурдтай, мэдээжийн хэрэг, илүү урт долгион). Үүний зэрэгцээ, бодит байдал дээр долгион үүсэхэд хурдтай салхи хангалттай байдаг гэж Жеффригийн судалгаагаар үрэлтийн улмаас долгионы гадаргуу дээрх даралтын хуваарилалт тэгш хэмтэй бус болж байгаатай холбон тайлбарлаж байна. салхи, хэрэв хурд нь долгионы фазын хурдаас их байвал долгион бүрийн орой дээр ажилладаг. Моцфельд загварын усны долгионы гадаргуу дээрх даралтын хуваарилалтыг хэмжих замаар долгионы хөдөлгөөнд агаарын өгч буй эсэргүүцэл нь давхрагын давалгаатай харьцуулахад гулзайлтын цэг дэх долгионы гадаргуугийн нэг ба хагас градусын налуутай пропорциональ байгааг олж мэдэв. түүнчлэн салхины хурд ба долгионы фазын хурдны зөрүүний квадрат. Цаашилбал, Мотцфельд тооцооллын үр дүнд долгионы гадаргуугийн хазайлт нь с фазын хурдаас хамааран гулзайлтын цэг дээр хамгийн их байгааг олж мэдэв.

Энэ c хурд нь (62) томъёонд үндэслэн уртын долгионтой тохирч байна

Хэрэв бид Моцфельд тооцоогүй гадаргуугийн хурцадмал байдлыг харгалзан үзвэл, тооцоолол нь ажиглалтын дагуу 23.3 см / сек-ээс бага зэрэг давсан хурдтай салхи нь гадаргуу дээр бага зэрэг эвдрэл үүсгэхэд хангалттай болохыг харуулж байна. ус.

Дээр дурдсан томъёонууд нь зөвхөн гүний усны долгионд тохиромжтой. Усны гүн нь долгионы уртын хагастай тэнцүү байвал тэдгээр нь нэлээд нарийвчлалтай хэвээр байна. Гүехэн гүнд долгионы гадаргуу дээрх усны тоосонцор нь тойрог замаас илүү эллипс хэлбэртэй байдаг ба долгионы тархалтын урт ба хурд хоорондын хамаарал нь гүний усны долгионтой харьцуулахад илүү төвөгтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч долгионы хувьд

маш гүехэн усанд, мөн дунд зэргийн усан дахь маш урт долгионы хувьд саяхан дурдсан хамаарал нь илүү энгийн хэлбэрт ордог. Сүүлчийн хоёр тохиолдолд чөлөөт гадаргуу дээрх усны хэсгүүдийн босоо хөдөлгөөн нь хэвтээ хөдөлгөөнтэй харьцуулахад маш бага байдаг. Тиймээс бид долгион нь ойролцоогоор синусоид хэлбэртэй байна гэж дахин таамаглаж болно. (Бөөмийн траекторууд нь маш хавтгайрсан зууван хэлбэртэй байдаг тул босоо хурдатгалын даралтын тархалтад үзүүлэх нөлөөг үл тоомсорлож болно. Дараа нь босоо тэнхлэг бүрт даралт нь статик хуулийн дагуу өөрчлөгдөх бөгөөд шингэний өндрийн ялгаа нь бараг зөвхөн хэвтээ хурдатгалуудыг тодорхойлно. Бид энд зөвхөн 84-р зурагт үзүүлсэн усны "босоо амны" хөдөлгөөний тооцоогоор хязгаарлагдах болно. Эдгээр тооцоолол нь маш энгийн бөгөөд ирээдүйд даралтын зөрчлийн тархалтыг судлахад ашиглах болно. шахагдах орчин (IV бүлгийн § 2-ыг үзнэ үү).

Цагаан будаа. 84. Усны гадаргуу дээрх босоо ам

Хавтгай ёроолоос дээш усны гадаргуу дээр усны түвшинг дээшлүүлж байгаа босоо ам баруунаас зүүн тийш c хурдтайгаар тархаж байна гэж бодъё. Түвшин дээшилсний дараа түүний хөдөлгөөний хурдыг дараахь байдлаар тэмдэглэнэ. Энэ хурд нь босоо амны тархалтын c хурдтай огтхон ч давхцдаггүй нь шилжилтийн үед усны эзэлхүүний хажуугийн хөдөлгөөнийг бий болгоход зайлшгүй шаардлагатай. бүсийг баруун тийш өргөн, улмаар усны түвшинг өндрөөс өндөрт дээшлүүлснээр босоо амны бүхэл бүтэн өргөний налуу нь тогтмол байдаг тул хурд нь бага байх тохиолдолд энэ нь тэнцүү байна гэж үзье. Босоо амны тархалтын c хурдтай харьцуулахад үл тоомсорлоход хангалттай бөгөөд босоо амны талбай дахь усны өсөлтийн босоо хурд нь тэнцүү байх бөгөөд өндрийн зөрүү нь бас бага байх ёстой, тиймээс энэ тэгшитгэл нь зөвхөн бага босоо амуудад хамаарах тул дээр дурдсан нөхцөл нь нэлээд үндэслэлтэй юм.

Кинематик хамаарал (72) нь динамик харилцаатай байх ёстой бөгөөд үүнийг дараах байдлаар хялбархан гаргаж болно. Босоо амны талбайн өргөнтэй усны эзэлхүүн хурдасгасан хөдөлгөөнтэй байдаг, учир нь энэ эзэлхүүнийг бүрдүүлдэг хэсгүүд баруун ирмэг дээр тэг хурдтайгаар хөдөлж эхэлдэг ба зүүн ирмэг дээр хурдтай байдаг. Босоо амны хэсэг дэх усны хэдэн ширхэгийг авцгаая. Босоо ам нь энэ бөөмийн дээгүүр өнгөрөх хугацаа нь тодорхой тэнцүү байна

тиймээс бөөмийн хурдатгал байх болно

Босоо амны талбайн усны эзэлхүүн, хэрэв зургийн хавтгайд перпендикуляр чиглэлд зузааныг нь нэгдмэл утгатай авч үзвэл дараагийн босоо ам бүр суурин усанд тархдаггүй, харин масстай байна. Усан дотор аль хэдийн баруун тийш хурдтай хөдөлж байгаа нь дараагийн босоо амууд өмнөхийг гүйцэж, төгсгөлтэй өндөртэй эгц босоо ам үүсэхэд хүргэдэг.

Хязгаарлагдмал өндөртэй босоо амны тархалтыг судлахдаа урсгалын гэнэтийн тэлэлтийг авч үзэхдээ § 13-т хийсэнтэй яг ижил аргаар импульсийн теоремыг ашиглан хийж болно. Босоо амны тархалтын явцад усны хөдөлгөөнийг тогтвортой гэж үзэхийн тулд тооцоог босоо амны дагуу хөдөлж буй жишиг системд хийх ёстой. Эцсийн өндрийн босоо амны тархалтын хурд нь түүнээс их байна



Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!