11. Fale wiatrowe Flashcards
(19 cards)
Na czym polega interferencja fal?
Polega na nakładaniu się dwóch lub więcej fal. W opisie zjawiska interferencji stosujemy
zasadę superpozycji liniowej.
O czym mówi zasada superpozycji fal?
Wypadkowe zaburzenie, będące wynikiem jednoczesnego nałożenia się kilku ruchów falowych, jest sumą algebraiczną zaburzeń wywołanych w tym punkcie przez każdą falę z osobna.
Jakie mogą powstawać układy w wyniku interferencji fal?
- wzmacniający
- tłumiący
- mieszany
Kiedy powstaje układ wzmacniający?
Gdy dwie fale o takiej taką samej długość i okresie rozprzestrzeniają się w tym samym kierunku i gdy są w tych samych fazach.
Kiedy powstaje układ tłumiący?
Gdy dwie fale o takiej taką samej długość i okresie rozprzestrzeniają się w tym samym kierunku i gdy są w przeciwnych fazach.
Kiedy powstaje układ mieszany?
Ciągi falowe mają różne długość lub okresy => w pewnych miejscach następuje
wzmocnienie, a w innych wygaszenie falowania )
Jak fala powstaje w wyniku superpozycji?
Fala modulacyjna, stanowiąca zewnętrzną charakterystykę grupy fal; jej amplituda jest dwukrotnie większa niż fal składowych
Czym są fale stojące?
Szczególnym przypadkiem interferencji falowania jest przypadek odbicia fal podchodzących do pionowej ściany (np. falochronu). Fale odbite mają identyczną długość i okres jak fala inicjująca, ale rozprzestrzeniają się w przeciwnych kierunkach.
Czym jest dyfrakcja falowania?
- Zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu.
- Powoduje przenikanie fal w rejony osłonięte przez przeszkody (np. falochron). Część energii falowania przenika w rejony „cienia” falochronu. Linie grzbietów mają kształt łuków kołowych o środku na końcu falochronu.
Co przedstawia wzór Hs = 4sqrt(σζ)?
Wysokość fali znacznej (significant wave height) - związek z wariancją rzędnej powierzchni morza ζ
Co określa funkcja przewyższenia?
Prawdopodobieństwo wystąpienia fali, której parametry są równe lub większe od zadanych
- funkcja przewyższenia okresu fal
- funkcja przewyższenia długości fal:
Co to częstotliwościowe widmo falowania?
Rozkład częstotliwości fal na danym obszarze przedstawiający w jaki sposób różne częstotliwości przyczyniają się do ogólnego kształtu i zachowania fali.
Czym jest kątowe widmo falowania wiatrowego?
Wykres przedstawiający rozkład energii fal wiatrowych w zależności od kąta, pod którym fale są generowane
Jak są generowane fale przez wiatr?
- fale kapilarne (zmarszczki wiatrowe), L < 1.74 cm - są efektem turbulentnych fluktuacji ciśnienia atmosferycznego na powierzchni
- wzrost fali w wyniku naprężeń:
* stycznych
* normalnych
są różnice w ciśnieniu po stronie zawietrznej (mniejsze) i dowietrznej (większe), co powoduje pionowy ruch powierzchni wody
Kiedy jest możliwy wzrost fali wiatrowej?
prędkość wiatru > prędkość fali
Jakie czynniki wpływają na średnie parametry fal?
- prędkość wiatru (U)
- rozciągłość działania wiatru (X) - odległość, z której wiatr wieje ze stałego kierunku i ze stałą prędkości
- czas działania wiatru (t)
- głębokość morza (h)
Kiedy powstaje falowanie ustalone (rozwinięte)?
W okresie generacji falowania średnie parametry fal (H, T, L) zwiększają się, jednak po okresie rozwoju następuje stabilizacja.
tgr - graniczny czas potrzebny do pełnego rozwoju falowania, zależy od prędkości wiatru i rozciągłości działania wiatru
Co prognozuje model Kryłowa?
Falowanie wiatrowe
Opisuje zależność między prędkością wiatru a falowaniem wody.
- Falowanie nieustalone (t < tgr): bezwymiarowa wysokość fal zależy od bezwymiarowego czasu działania wiatru
- Falowanie ustalone (t > tgr): bezwymiarowa wysokość fal jest funkcją bezwymiarowej rozciągłości działania wiatru
Co można wyznaczyć znając średnią wysokość fal?
Wysokość fali znacznej
Hs = 4sqrt(σζ) = 1,6H
