2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки
01/01/18 20:50 UTC: Перешли на HTTPS в тестовом режиме. О проблемах пишите в ЛС cepesh.





Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Волны в бассейне
Сообщение10.05.2017, 00:57 
Аватара пользователя


09/10/15
2428
San Jose, USA
В нашем жилом комплексе есть открытый бассейн.
Не очень маленький и не очень большой.
Где-то 10x15 метров
Сегодна с женой решили поплавать.
Я првый полез и плаваю.
А жена и говорит, мол вылезай, ты такую волну создаешь, что я не могу плавать.
Я смотрю, поверхность действительно вся такая колышащаяся и амплитуда порядка 15 см.
Я гоаорю, что это мол скорее всего ветер.
Не может один человек такие волны в бассейн создать, да и затухнут они быстро.
Она говорит мол, покаты не залез был полный штиль.
Я не поверил и вылез.
Смотрю, действительно колыхания затухают и минут через 5 полный штиль.
Удивительное дело.
Не знал, что волны так долго могут сохраняться в бассейне. Они ведь еще все время отражаются от стенок.
Интересно, можно ли оценить чисто теоретически, если в квадратном достаточно глубоком бассейне со стороной 10 метров в центре создать разовое возмущение, как будет оно распространяться, отражаться, затухать в таком бассейне.

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение10.05.2017, 02:39 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
2877
ФТИ им. Иоффе СПб
Можно. Для этого, в первом приближении, надо решить уравнения (12.4) и (12.5) из шестого тома ЛЛ (гидродинамика) с гран. условиями нормальная составляющая скорости на стенках ноль и начальным условием $\varphi(x,y,z,0)=\delta(x)\delta(y)\delta(z)$. Похожая задача есть, как мне помнится, в задачах к этому разделу ЛЛ.

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение10.05.2017, 02:58 
Аватара пользователя


09/10/15
2428
San Jose, USA
Кстати, раз уж открыл тему о поверхностных волнах.
Волны в океане и море у берега ведетут себя по-разному.
Раньше в советское время частенько бывал на Черном море.
И полный штиль у берега не такое уж редкое явление.
А вот на побережье Атлантики или Тихого океана штиля в принципе не бывает.
Всегда есть волна.
Более того, поверхность воды всегда очень колеблющаяся. Так что плавать в такой воде удовольствие не из приятных. Всегда нужно следить, чтобы не хлебнуть случайно. А в море даже и если есть волна, то она равномерная без этих мелких колебаний.
Интересно, чем эту разницу можно объяснить?

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение10.05.2017, 04:53 


20/08/14
3786
Россия, Москва
Одна из причин - закрытость и небольшие размеры Чёрного моря. В отличии от океана. В океане не бывает полного штиля во всём сразу, где-то не так уж далеко всегда есть ветер - и волны оттуда вполне себе добегают до берега. И добегают как раз в виде мелкой зыби, а не отдельных больших редких волн как в шторм. Почему именно зыби - не уверен, кажется это суперпозиция всех добежавших сильно ослабленных волн от далёкого шторма (причём не одного). В море же шторм если есть, то он всегда слишком близко (и вероятно общий/единственный для всего моря) и волны не успевают рассеяться до зыби.

Насчёт бассейна, думаю зря делают его в виде прямоугольника (с прямыми сторонами), для непрямых и непараллельных сторон (а ещё лучше вообще в виде ломаной с множеством разных углов) волны будут вероятно дробиться на мелкие, точнее в рисунок волн будут вносится искажения приводящие к хаосу и получится просто мелкая нерегулярная зыбь вместо отдельных крупных волн. Время успокоения не изменится, зато уменьшится амплитуда волн.

PS. Ситуацию с бассейном можно промоделировать в прямоугольной кювете, надо лишь приблизительно соблюсти отношение размеров и глубины (чтобы не сменить тип волн).

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение10.05.2017, 05:21 


23/01/07
3174
Новосибирск
fred1996
Скорее всего от Вас в бассейне образовались сейши, только маленькие.

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение10.05.2017, 08:53 
Заслуженный участник


28/12/12
4629
Dmitriy40 в сообщении #1215349 писал(а):
Насчёт бассейна, думаю зря делают его в виде прямоугольника (с прямыми сторонами), для непрямых и непараллельных сторон (а ещё лучше вообще в виде ломаной с множеством разных углов) волны будут вероятно дробиться на мелкие, точнее в рисунок волн будут вносится искажения приводящие к хаосу и получится просто мелкая нерегулярная зыбь вместо отдельных крупных волн. Время успокоения не изменится, зато уменьшится амплитуда волн.

Я еще в детстве читал предложение устанавливать по бортикам гребенку, чтоб волны разбивала. Но живьем не видел ни разу, видать, не пошло.

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение10.05.2017, 11:13 
Заслуженный участник


07/07/09
4973
Волны от одного источника отражаются от стенок и интерферируют как когерентные.
Если запустить в бассейн группу не когерентнах источников, то волны должны бы усредниться.

 Профиль  
                  
 
 Двойной связанный водоворот
Сообщение10.05.2017, 20:07 
Аватара пользователя


09/10/15
2428
San Jose, USA
Путешествуя по ютубу в поисках удивительного, наткнулся на следующий Неожиданный эксперимент.
https://m.youtube.com/watch?v=72LWr7BU8Ao
Не долго думая, сам побежал в бассейн, захватив тарелки разных размеров.
К моему удивлеию эксперимент удалось повторить.
Водовороты от средней по размеру тарелки оказались самыми устойчивыми.

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение30.05.2017, 20:19 


10/11/11
59
Может быть немного не в тему.

Мое первое знакомство с морскими волнами произошло в аквапарке, и волны там были строго периодические, т.е. достаточно было зайти подальше и когда волна набегает - подпрыгивать, и подпрыгивать через одинаковые промежутки времени.

А на море так не проканает: периоды между волнами не всегда одинаковые, да и бывает так, что волны немного с разных сторон идут.

Получается на море волны - случайный процесс.

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение30.05.2017, 20:52 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
63915
Более того, хаотический.

Арнольд, вроде бы, рассказывал, что каждая третья волна сильнее других, из-за близости $3\approx e.$ А каждая девятая - самая сильная из третьих. Отсюда понятие "девятый вал". Но в других местах я читал, что это всё-таки байка.

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение30.05.2017, 22:08 
Аватара пользователя


09/10/15
2428
San Jose, USA
Скорее всего это некий устоявшийся миф.
Я слышал про каждую седьмую и каждую девятую волну.
Хотя в свое время наблюдал во время полушторма на Черном море эти волны.
У меня сложилось такое впечатление, что периодичность есть в том плане, что из 7-9 волн подряд одна действительно существенно сильнее других, но четкой периодичности нет.
Более того, две достаточно большие волны могут идти подряд.
Знакомые серфингисты в Санта-Крузе, Калифорния, говорят, что они просто ловят большую волну и что периодичности нет.
В принципе я бываю на том побережье где-то раз в месяц и наверное мог бы составить приблизительную гистограмму по высотам и частотам. Можно еще раз посмотреть и за периодичностью.

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение31.05.2017, 07:18 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
63915
Вспоминается хорошая советская книжка-научпоп по волнам. Даже в "Библиотечке Квант". Там рассказывается про разные виды волн на море.

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение31.05.2017, 22:45 
Аватара пользователя


09/10/15
2428
San Jose, USA
Эх, молодость.
У нас был спецкурс, где в частности проходили волны на мелкой воде.
В частности помню что-то про возникновение барашков у берега. Почему они бывают на мелкой воде.
Нарушается какая-то устойчивость.
А барашки в открытой воде могут быть только из-за ветра.
Но, опять же, к периодичность больших волн это не имело отношения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение08.11.2017, 19:55 


01/11/17
7
Munin в сообщении #1220380 писал(а):
Вспоминается хорошая советская книжка-научпоп по волнам. Даже в "Библиотечке Квант". Там рассказывается про разные виды волн на море.

Не вспомните случайно название?
На самом деле искал литературу по уравнениям мелкой воды, заглянул в эту тему.

 Профиль  
                  
 
 Re: Волны в бассейне
Сообщение08.11.2017, 20:13 
Модератор
Аватара пользователя


30/09/17
176
btoom в сообщении #1263543 писал(а):
На самом деле искал литературу по уравнениям мелкой воды, заглянул в эту тему.

Попробуйте заглянуть в книгу Дж. Уизема "Линейные и нелинейные волны". Там есть разделы, посвящённые волнам на мелкой воде.
А тот, кому Вы задали вопрос, по техническим причинам сможет ответить не раньше, чем через неделю. Придётся подождать немного.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 20 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: Парджеттер, Pphantom, Aer, photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group