Амплитуда волн на воде

Амплитуда волн на воде 266 [c.592]

Длинные волны конечной амплитуды. Волны на грелкой воде. Разрушение плотины. При выводе в 27 основных уравнений для длинных волн мы сделали три допущения допущение о возможности пренебречь вертикальными ускорениями, допущение о возможности пренебречь вертикальными силами, кроме силы тяжести, и допущение о малости амплитуд колебаний частиц жидкости. В этом параграфе мы снимем третье допущение и рассмотрим длинные волны конечной амплитуды. Примерами задач, сюда относящимися, будут разрушение плотины, разрушение волны, обтекание берега или препятствия в случае мелкой воды и т. п. В этих задачах допущение о малости амплитуд будет приводить к неточности, в то время как остальные допущения теории длинных волн оправданы. [c.553]

Волны синусоидальной формы рассматривались в разд. 3.2—3.5. Было получено детальное описание движения воды в волнах малой амплитуды (рис. 50 и 55), энергетических соотношений для них, а также оценки (рис. 58 и 59) скорости, с которой их энергия может рассеиваться. Кроме этого, показано, как скорость волны изменяется в зависимости от её длины (рис. 52, 56 и 57), т. е. выяснены дисперсионные свойства волн на воде. [c.293]

Для волн на воде это означает, что исследуются только не зависящие от у возмущения, создающие цепочку волн с прямолинейными гребнями, параллельными оси у. Подобные волны могут быть порождены, например, погружением широкой баржи в глубоком канале (со сторонами, параллельными оси х). Другие примеры одномерных диспергирующих систем приведены в разд. 4.13. Хотя распространение волн более чем в одном измерении имеет больший практический интерес, строгое исследование одномерного случая в этом разделе поможет быстрому и глубокому пониманию групповой скорости. Оно подготовит читателя также к более полному изучению движения в двух и трех измерениях в гл. 4 мы увидим, что асимптотическое поведение волн в случае изотропного распространения, такого, как на концентрической картине волн на воде, близко к имеющему место в одномерном случае исключение состоит в том, что амплитуда содержит дополнительный множитель соответствующий переносу энергии волн от центра в расширяющихся окружностях длины 2ях. [c.303]

В этом разделе мы изучим различные свойства корабельных волн, непосредственно следующие из дисперсионного соотношения для волн на воде. Мы укажем также некоторые общие характеристики мощности Р , включая методы ее определения из модельных экспериментов. Однако мы отложим обсуждение проблемы вычисления мощности Р или амплитуды корабельных волн, от которой она зависит, до тех пор, пока в гл. 4 не будут развиты некоторые методы. [c.331]

Чао [115] разработал теорию рефракции волн на воде, справедливую в присутствии каустик. Каустикой является гладкая поверхность или кривая, огибающая семейство лучей. Если лучевая теория рефракции волн применяется вблизи каустики, вычисляемая высота волн стремится к бесконечности, что лишено смысла. Чао ввел в уравнения наклон дна и нашел асимптотическое решение, выраженное через величину, обратную наклону. В этом решении амплитуда волны монотонно увеличивается и достигает максимума в непосредственной близости от кау- [c.106]

Исследования Стокса волн на воде (первая публикация [1] в 1847 г.) положили начало нелинейной теории диспергирующих волн. Именно в этой работе, намного опередив другие исследования в данной области, он получил следующие фундаментальные результаты во-первых, в нелинейных системах могут, существовать периодические волновые пакеты и, во-вторых, дисперсионное соотношение содержит амплитуду. Зависимость от амплитуды приводит к важным качественным изменениям в поведении решения и вводит новые явления, а не только численные поправки. [c.453]

В точной теории волн на воде это однородное решение в явном виде не получено. Для длинноволнового приближения, рассматриваемого в 2, решение, соответствующее равномерно распространяющемуся цугу волн, известно и выражается в эллиптических функциях. Оно известно также в более общей форме в стоксовом приближении для волн малой амплитуды это приближение было бы возвратом к почти линейному случаю, но здесь ценно получение общей точки зрения. [c.21]

Факторы, приводящие к неустойчивости, описаны в общих чертах в 2. Возмущение, способное извлекать энергию из основного волнового движения, состоит из пары синусоидальных волн, частоты и волновые числа которых отличаются от основной частоты и волнового числа на некоторую малую их долю. Нелинейные эффекты препятствуют ослаблению этих волн вследствие дисперсии, н они приходят в резонанс со второй гармоникой основного движения, вследствие чего их амплитуды совместно увеличиваются, причем увеличение происходит экспоненциально по времени и пройденному расстоянию. В 3 приведено подробное исследование устойчивости цугов волн на воде произвольной глубины Л и показано, что они неустойчивы, если основное волновое число к удовлетворяет условию кк > 1,363, и устойчивы в противном случае. Наконец, в 4 обсуждаются некоторые экспериментальные результаты относительно неустойчивости волн на глубокой воде н дается обзор некоторых возможных приложений этих идей к другим частным системам. [c.83]

Будем считать, что малые параметры х и б, определяющие отклонения боковых полос, удовлетворяют соотношению (3), в котором величина g теперь равна групповой скорости бесконечно малых волн на воде с волновым числом к. Необходимое выражение для g можно получить из соотношения (14), если не учитывать поправку на конечность амплитуды (т. е. опустить члены, содержащие к а ). Таким образом, получим [c.93]

Потоки заряж. ч-ц могут раскачивать в плазме колебания и волны возникающая в этом случае Т. п. наз. кинетической и в зависимости от того, какой именно тип колебаний явл. преобладающим, говорят о ленгмюровских волнах, ионно-звуковых колебаниях и т. п. (см. также Плазма). Кинетическая Т. п., связанная с раскачкой широкого спектра волн в плазме, часто бывает слабой, она больше сходна с совокупностью волн на воде, чем с системой вихрей в турбулентном потоке жидкости. При слабой Т. п. волны имеют небольшую амплитуду, и поэтому процесс передачи энергии от одних волн к дру -гим протекает сравнительно медленно. [c.771]

В силу допущения о невязких средах вывод о возникновении неустойчивости при 7(1 > 7о р не подтверждается количественно опытами. Можно было ожидать (так исторически и пытались интерпретировать результаты), что при Uq > Uq . на поверхности воды в океане (озере) начинают возбуждаться растущие по амплитуде волны. Однако опыты показывают, что волны на поверхности водоема возникают при скорости ветра, существенно меньшей Ь окр- Имеют- [c.153]

Для коротких волн (fr/7>l) это ур-ние совпадает с (1). Для длинных волн, или волн на мелкой воде (/сЯ<с1), если можно пренебречь эффектами капиллярности (для длинных волн они обычно существенны только в случае тонких плёнок жидкости), оно приобретает вид in=kY gH- В такой волне фазовая и групповая скорости равны одной и той же величине v=y gH, не зависящей от частоты. Это значение скорости наибольшее для гравитац. волн в данном водоёме в самом глу-боко.м месте океана (Я=11 км) оно я ЗЗО м/с. Движение частиц в длинной волне происходит по эллипсам, сильно вытянутым в горизонтальном направлении, причём амплитуда горизонтальных движений частиц почти одинакова по всей глубине (рис., 6). [c.332]

Если устранить все возмущения, возникающие в воздухе опытного участка, то можно наблюдать на определенном месте поверхности пластины возникновение в интерференционных линиях регулярных синусоидальных волн, перемещающихся с определенной скоростью в направлении потока. Картина таких волн воспроизведена на рис. 4. Наблюдения далее показывают, что вначале возникают плоские волны, а далее по мере их движения вдоль плиты амплитуды волн непрерывно увеличиваются. Одновременно начинается подъем фронта волны по периферии. Это видно на рис. 4 и особенно на рис. 5. Наконец, аналогично волнам на поверхности воды гребень волны опрокидывается, однако с той разницей, что подъем и опрокидывание происходят против направления распространения волны. Этот завиток волны ясно виден в нижней части рис, 5 и, очевидно, обусловлен видом скоростного профиля (см. рис. 1). Часто волна, как это видно из рис. 6, деформируется нерегулярным образом, причем волна остается нерегулярной на всем протяжении, что приводит в конце концов к совершенно беспорядочному изменению интерференционных линий (рис. 7). При движении волны вдоль потока на матовом стекле интерферометра можно наблюдать наряду с перво- [c.352]

Будем теперь рассматривать движение волн в жидкости в том случае, когда уже больше нельзя будет пренебрегать вертикальным ускорением. Наиболее важный случай, который не был охвачен предшествующей теорией, есть движение волн на сравнительно глубокой воде, амплитуда которых, как мы увидим, очень быстро убывает с глубиной. Однако, как это будет выяснено, существует непрерывный переход к тем случаям, которые исследовались в предыдущей главе, если горизонтальное движение жидкости, начиная от поверхности вплоть до дна, будет в основном одинаковым. [c.454]

То своеобразие, которое обычно имеют более поздние стадии, мы должны рассмотреть более углубленно, так как оно было при> чиной некоторых неясностей дело идет о колебании амплитуды волны, которое легко может быть объяснено на основании принципов интерференции . В качестве примера достаточно рассмотреть случай, когда начальное возвышение равномерно распределено по ширине I и когда рассматриваемая стадия возмущения является настолько поздней, что значение Я вблизи рассматриваемой точки х становится малой сравнительно с /. Мы имеем тогда, очевидно, ряд групп волн, разделенных полосами сравнительно спокойной воды, причем середины этих полос имеют место там, где I есть кратное от Я, т. е, 1=п/.. Если мы сделаем подстановку в (41), то найдем [c.491]

Сравнивая эту формулу с формулой = g-X/2n, полученной по обычной теории, мы видим, что они согласуются при малых значениях а/Х, и замечаем, что скорость поверхностных волн на глубокой воде увеличивается с увеличением отношения амплитуды к длине волны. [c.413]

Значительно более благоприятные условия для распространения звуковых и ультразвуковых волн имеются в воде. Мы хорошо знаем, что сигнализация и связь на больших расстояниях в воздухе осуществляются. при помощи радиоволн. Естественно, возникает вопрос, нельзя ли для связи и обнаружения предметов в воде также применять радиоволны Оказывается, что поглощение радиоволн в воде чрезвычайно велико. Даже для электромагнитных волн длиной в 10 ООО м амплитуда волны убывает в 10 раз через каждые 3 м. Более короткие волны — порядка десятков сантиметров и нескольких метров,—такие, при помощи которых можно было бы применить методы радиолокации, поглощаются в морской воде настолько сильно, что использовать их практически невозможно. [c.312]

Нормальнее падение звука на границу раздела. При перпендикулярном падении звука из воздуха на поверхность воды волны, как мы видели, почти полностью отражаются, и в воздухе возникает стоячая волна. На границе раздела сред воздух вода будет пучность акустического давления р. Следовательно, амплитуда давления на границе раздела (т. е. в этой пучности) будет в 2 раза больше, чем амплитуда давления в падающей волне. Коэффициент прохождения волн из первой среды во вторую (например, из воздуха в воду) [c.276]

Эти явления, по-видимому, вызываются кавитационными процессами. Так, асимметрия формы кривой может быть объяснена тем, что в полупериод разрежения благодаря образованию кавитации, имеют место большие потери в волне, что приводит к своеобразному акустическому детектированию. Срезание нижнего зубца пилы происходит при избыточном давлении, составляющем примерно две атмосферы. Эта величина приблизительно соответствует прочности на разрыв богатой газом воды, какой является водопроводная вода. Уменьшение амплитуды волны со временем и ее нестабильность, также, по-видимому, могут быть объяснены постепенным развитием кавитации. [c.406]

Поверхностные волны. В первой главе мы познакомились с гравитационными волнами на поверхности воды, возникающими благодаря действию силы тяжести и инерции частиц. Мы говорили, что частицы воды в таких волнах совершают движения по круговым орбитам, причем амплитуда колебаний быстро уменьшается с глубиной. До некоторой степени аналогичные волны возникают и на свободной поверхности [c.456]

Приведем один пример. Пусть m радиусе Го = 1 м амплитуда взрывного импульса в воде равна = 5 10 Па, а длительность т = 100 мкс (что отвечает взрыву заряда массой примерно 1 кг, см. ниже). Тогда = = 3,3 м/с, аМ = 2,210- При этом Re = 210 , Ао = 4,4 10 Оо = 6 Ш . В результате находим, что Гу = Re -Го = 2 10 м, тогда как - 2гоАо = = 9-10 м, т.е. линейная стадия m фронте вступает гораздо быстрее, чем Re становится порядка единицы во всем импульсе. Уменьшив амплитуду волны на 2 порядка, мы получим, что Ао - 4,4-10" , и в зтом случае фронт волны с самого начала будет линейным (хотя Re = 2 10 > 1). [c.84]

Рис. 116. Профили кноидальных волн с длиной к и амплитудой а на воде глубины к для шести значений а к 1к 0 (синусоидальная волна), 3, 6, 9, 12 и 15. Снизу таким же образом нарисована уединенная волна, когда ее эффективная длина X определяется так же, как в равенстве (100).

В качестве последнего примера приведем экспериментально установленные гармонические и хаотические области в пространстве параметров амплитуда — частота для поверхностных волн на воде, налитой в цилиндрический сосуд, из работы Чилиберто и Голлуба [22]. Слой воды глубиной 1 см, налитой в цилиндрический сосуд с внутренним диаметром 12,7 см, подвергался воздействию гармонической вынуждающей силы в диффузоре фомкоговорителя (рис. 3.8). Амплитуда поперечных колебаний относительно плоской поверхности невозмущенной жидкости модулирована функциями Бесселя, т. е. форма линейных мод определяется выражением [c.169]

Прежде всего следует обсудить вопрос о том, как развить далее подтверждаемый многими примерами общий результат Стокса существование периодических волновых пакетов является типичным свойством нелинейных диспергирующих систем. Эти решения являются аналогом решений вида (1.3) в линейной теории, но теперь уже не действует принцип суперпозиции. Однако, как уже было указано в связи с формулой (1.26), многие важные результаты линейной теории основываются на использовашш групповой скорости модулированных волновых пакетов. При этом переход к интегралу Фурье несуществен, так что можно построить теорию нелинейной групповой скорости. Соответствующие рассуждения проводятся в гл. 14 на основе уже упоминавшихся вариационных принципов. Зависимость дисперсионных соотношений от амплитуды приводит к ряду новых эффектов (например, к наличию двух групповых скоростей), которые обсуждаются в общем виде в гл. 15. Кроме исходных задач о поведении волн на воде, одной из главных областей приложения теории является нелинейная оптика, новая быстро развивающаяся область. Ряд приложений к обеим областям дается в гл. 16. [c.21]

Чтобы уточнить обсуждаемые положения, нужно сначала напомнить следующие известные факты. Отличительное свойство многих нелинейных систем, обладающих в то же время дисперсией, состоит в том, что их динамические уравнения допускают периодические, хотя и не синусоидальные, рещения, представляющие прогрессивные волны конечной амплитуды, но с неизменной формой волны. Эти рещения получены в предположении равновесия между эффектами нелинейности и частотной дисперсии, так как в отсутствие любого из этих факторов такие уста-новивщиеся волны вообще невозможны. В случае волн на воде предположение о существовании таких рещений высказывали многие авторы уже на ранней стадии изучения вопроса, причем считалось, что их можно выразить в виде разложения в ряды по амплитуде волн. Это разложение обычно называют стоксовым, поскольку Стокс впервые определил его главные члены. Тем не менее доказательство существования установивщихся волн на воде представляет собой труднейщую математическую задачу по этому поводу в начале столетия щла оживленная дискуссия, в частности высказывались существенные сомнения в сходимости стоксова разложения. [c.84]

Вопрос был окончательно разрещен в знаменитой работе Леви-Чивита [9]. Он доказал, что стоксово разложение для волн на воде бесконечной глубины сходится при достаточно малых значениях отнощения амплитуды волны к ее длине тем самым было показано, что нелинейные граничные условия в задаче о волнах на воде могут точно удовлетворяться для волн неизменной формы. Это доказательство было обобщено Стройкой [13] на волны малой амплитуды на воде произвольной глубины, а в недавних работах Красовского [6, 7] было установлено, наконец, существование установивщихся периодических волн для всех амплитуд, меньщих предельной, при когорой гребень волны становится острым. Однако несмотря на больщое число работ по доказательству существования волн на воде, имеющих неиз-меняющуюся форму, вопрос об их устойчивости до сих пор, невидимому, не рассматривался, если не считать некоторых попыток Кортевега и де Фриза в 1895 г., относящихся к длинным волнам на мелкой воде. Удивительный факт, обнаруженный к настоящему времени, состоит в том, что волны Стокса на достаточно глубокой воде определенно неустойчивы. [c.84]

Оба эти свойства аналогичны свойствам волн на мелкой воде в соответствии с этим было обнаружено, что дисперсия, так же как и для скачка в открытом канале, препятствует образованию ударных волн. Далее, динамические уравнения этой упругой системы можно преобразовать в уравнение Кортевега — де Фриза (см. [14], 7), которое описывает распространение длинных волн на воде. Поэтому вопрос об устойчивости периодических волн в этой новой системе решается немедленно ссылкой на исследование возмущений, которое Уизем применил к периодическим решениям (т. е. кноидальным волнам) уравнения Кортевега — де Фриза его результаты показывают, что в обеих физических системах однородные цуги волн устойчивы. Однако для волн растяжения с большими волновыми числами неустойчивость заведомо остается возможной, в частности, ввиду того, что функция f"(k) дважды меняет знак при увеличении к от нуля. (Но при к-> оо стационарные цуги волн постоянной амплитуды становятся невозможными, поскольку / ( )->- onst и дисперсия волн исчезает.) Заслуживает исследования также [c.103]

Наклонный излучатель представлен на рис. 8.18 в той форме, как он выполняется для обработки движущегося потока воды. Основные его части — переходной клинообразный элемент и соединенная с ним сваркой наклонная излучающая пластина 1. Амплитуда смещения в пучностях излучателя составляет 20 мкм при амплитуде смещения на торце преобразователя ПМС-15А, равной 10 мкм. Кроме того, конструктивные особенности наклонных излучателей обеспечивают им двустороннее излучение, сменность, возможность выполнят их перфорированными, профилированными и из различны материалов. Геометрические размеры их кратны длине волнь изгибных колебаний. [c.239]

ВОЛНЫ ИОНИЗАЦИИ — см. Ионизационные еолны. ВОЛНЫ НА ПОВЕРХНОСТИ ЖИДКОСТИ — волновые движения жидкости, существование к-рых связано с изменением формы её границы. Наиб, важный пример — волны на свободной поверхности водоёма (океана, моря, озера и др.), формирующиеся благодаря действию сил тяжести и поверхностного натяжения. Если к.-л. внеш. воздействие (брошенный камень, движение судна, порыв ветра и т. п.) нарушает равновесие жидкости, то указанные силы, стремясь восстановить равновесие, создают движения, передаваемые от одних частиц жидкости к другим, порождая волны. При этом волновые движения охватывают, строго говоря, всю толщу воды, но если глубина водоёма велика по сравнению с длиной волны, то эти движения сосредоточены гл. обр. в приповерхностном слое, практически не достигая дна (короткие волны, или волны на глубокой воде). Простейший вид таких волн — плоская синусоидальная волна, в к-рой поверхность жидкости синусоидально гофрирована в одном направлении, а все возмущения физ. величин, напр, вертик. смещения частиц (z, X, t), имеют вид 1=А z) os (i>t—kz), где х — горизонтальная, Z — вертикальная координаты, ы — угл. частота, к — волновое число, Л — амплитуда колебаний частиц, зависящая от глубины г. Решение ур-ний гидродинамики несжимаемой жидкости вместе с граничными условиями (ноет, давление на поверхности и [c.332]

Перечисленными свойствами обладают только волны достаточно малой амплитуды (много люньшей как длины волны, так и глубины водоёма). Интенсипные нелинейные волны имеют существенно несинусоидальную форму, зависящую от амплитуды. Характер нелинейного процесса зависит от соотношения между длиной волны и глубиной водоёма. Короткие гравитац. волны на глубокой воде приобретают заострённые вершины, к-рые при определ. критич. значении их высоты обрушиваются с образованием капиллярной ряби или пенных барашков . Волны умеренной амплитуды могут иметь стационарную форму, не изменяющуюся при распространении. Согласно теории Герстнера, в нелинейной стационарно волне частицы по-прежнему движутся по окружности, поверхность же имеет форму трохоиды, к-рая при малой амплитуде совпадает с синусоидой, а при нек-рой макс. критич. амплитуде, равной Х/2л, превращается в циклоиду, имеющую на вершинах острия . Волее близкие к данным наблюдении результаты даёт теория Стокса, согласно к роя частицы в стационарной нелинейной волне движутся по незамкнутым траекториям, т. е. дрейфуют в направлении распространения волны, причём при критич. значении амплитуды (несколько меньше.м к/2л) на вершине волны появляется не остриё , а излом с углом 120 [c.332]

Кольца Ньютона и полосы, наблюдаемые на тонких пленках, таких, например, как мыльные пузыри, нефть на поверхности воды и т, п., обусловлены интерференцией, возникающей при частичном отражении света от двух (или более) последовательных границ между средами с различными показателями преломления. Если волновой цуг падающего света частично отражается на первой границе (воздух / нефть в случае нефтяной пленки на воде), то уменьшенная амплитуда того же цуга передается дальше и затем частично отражается на следующей границе (нефть/вода). Интфференция возникает, если два отражения складываются вместе, как, например, при наблюдении глазом, а результат зависит от разности пути, которая появляется между ними из-за разноса поверхностей. (Цветовые эффекты в белом свете наблюдаются, когда разница пути-функция толщины пленки и угла наблюдения-такова, что интерференция приводит к усилению для одних длин волн и к ослаблению для других.) [c.25]

Наиболее просто можно исследовать длинные волны малой амплитуды в жидкости постоянной глубины с вертикальными рассеивающими границами. Двумя основными типами препятствий, рассеивающих волны на поверхности воды, являются острова, полностью окруженные жидкостью, и заливы—вырезы в прямой (или заданной иным образом) бесконечной линии берега. Чтобы задачу можно было решить методом разделения переменных, контуры рассеивающего пре-пятствйя часто предполагаются круглыми, прямоугольными или какой-либо другой простой формы это обычно грубое приближение к действительности, и в примерах, которые точнее отражают реальную ситуацию, рассматриваются конфигурации, не допускающие разделения переменных. Указанные задачи рассеяния аналогичны двумерному акустическому рассеянию в однородной жидкости рассеяние на острове соответствует рассеянию плоской акустической волны цилиндрическим препятствием, а заливы соответствуют акустическим полостям, например резонаторам Гельмгольца. Следующим шагом, приближающим к моделированию реальной задачи, явился бы учет эффектов преломления, вызванных изменением глубины (что в свою очередь приводит к изменению скорости волны) в окрестности рассеивающего препятствия. В случае распространения длинных (по сравнению с глуби- [c.20]

Рассеяние длинных гравитационных волн малой амплитуды на поверхности воды постоянной глубины настолько аналогично рассеянию двумерных акустических волн на твердых препятствиях той же формы, что решения можно брать непосредственно из акустики, области, в которой метод ГИУ активно применяется как для неустановившихся [3], так и для гармонических по времени процессов [4]. Рассмотрим простой пример гармонической по времени ( ехр(—Ш)) плоской волны, которая рассеивается островом С. Фундаментальное решение для точечного источника в точке хо, i/o), удовлетворяющее двумерному уравнению Гельмгольца, к которому сводится уравнение (1) при постоянной глубине и k — al o, [c.21]

Благодаря нерегулярному вихреобразующему характеру ветра, дующему над неровной поверхностью воды, трудно высказать какие-либо соображения, кроме самых общих, относительно того, каким образом ветер возбуждает и поддерживает волны. Нетрудно, однако, видеть, что ветер стремится вызвать поверхностные силы как раз рассмотренного выше рода. Если воздух движется в том же направлении, в каком движется фронт волн, но с большею скоростью, то на задних склонах волн будет наблюдаться избыток давления, а на выступающих гребнях будет преобладать тангенциальное усилие. Общее действие этих сил проявится в виде поверхностного течения, а остальная часть результирующей силы, будет ли она нормальной или тангенциальной, в основном будет иметь тот же характер, какой мы предположили выше. Таким образом, мы будем иметь некоторое стремление к увеличению амплитуды волн в такой, однако, степени чтобы рассеяние могло полностью компенсироваться работой, произведенной поверхностными силами. Подобным же образом амплитуда волн, движущихся быстрее ветра или против ветра, будет все время уменьшаться ). [c.792]

Более современная баллистическая камера Калифорнийского технологического института с регулируемой атмосферой обеспечивает вход и выход из воды под различными углами и создание волн на свободной поверхности. Установка имеет электромагнитную метательную систему и изготовлена в основном из немагнитных и неэлектропроводных материалов [50]. Она представляет собой горизонтальную камеру сечением 457X610 мм длиной 4,57 м, изготовленную из лусита. На одном конце камеры расположен генератор волн, а на другом — гаситель. Установка позволяет создавать последовательность волн длиной 0,3—0,6 м с амплитудой до 75 мм. Модели снарядов (диаметром 25,4 мм) можно выстреливать (в центре камеры) поперек поверхности раздела вверх и вниз. Скорости метания, обеспечиваемые электромагнитной системой, зависят от диаметра ускоряющей обмотки и подведенной электроэнергии. При внутреннем диаметре катушки 38 мм и энергии 1500 Втс сферические модели из нержавеющей стали диаметром 25,4 мм выстреливаются под водой со скоростью 27 м/с и путь разгона из состояния покоя составляет 50 мм. Увеличение энергии до 54 ООО Втс позволяет повысить скорость до 150 м/с. Время разгона можно изменять, регулируя параметры электрической цепи, и модели можно сообщать колебательное движение. [c.593]

Теория неустановившихся волновых движений обширна и имеет много интересных направлений. В настоящей статье я остановлюсь только на одной из групп задач этой теории — на проблеме стоячих волн, составляющей один из больших разделов теории неустановившихся волн. Здесь возникает много интересных вопросов даже в линейной теории. Элементарными являются только задачи о волнах малой амплитуды над гладким горизонтальным дном или в цилиндрическом сосуде. В то же время существует большое число технических задач, требующих расчета стоячих волн на поверхности жидкости, заключенной в сосуд весьма сложной формы. Исторически п.ервыми задачами подобного рода были задачи об озерных сейшах — свободных колебаниях, возникающих в водоемах. Даже предположение малой глубины водоема не делает задачу доступной аналитическому исследованию. Возникающие краевые задачи остаются настолько сложными, что аналитическое решение для них получено только в исключительных случаях. Большое количество работ, многие из которых опубликованы в последнее время, посвящено различным численным аспектам теории сейшей. Теорией стоячих колебаний жидкости интересуются также инженеры, проектирующие порты и портовые сооружения. К числу задач теории стоячих волн, решение которых важно при проектировании порта, относится знаменитая проблема тягуны . Эта проблема сводится в конечном счете к определению точек, находящихся посредине между узлами. В этих точках горизонтальные перемещения воды наиболее значительны. Если около причала окажется такая точка и в этом месте расположится судно, то при возникновении стоячих волн оно начнет совершать большие горизонтальные перемещения колебательного характера. Все это будет сопровождаться ударами о причал и может привести к повреждению корпуса судна. [c.62]

Поверхностные волны. В первой главе мы познакомились с гравитащюнными волнами на поверхности воды, возникающими благодаря действию силы тяжести и инерции частиц. Мы говорили, что частицы воды в таких волнах совершают движения по круговым орбитам, причём амплитуда колебаний быстро уменьшается с глубиной. До некоторой степени аналогичные волны возникают и на свободной поверхности упругого твёрдого тела. Эти волны, называемые поверхностными, также быстро затухают вглубь от границы твёрдого тела траектории частиц твёрдого тела также представляют собой (в первом приближении) круги, плоскость которых совпадает [c.378]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...