Sembra essere una domanda banale, ma ci sono alcune sfumature interessanti.
Le onde sorgono per vari motivi: a causa del vento, del passaggio di una nave, di un oggetto che cade in acqua, dell'attrazione della luna, di un terremoto, di un'eruzione vulcanica sottomarina o di una frana. Ma se dal passaggio di una nave o dalla caduta di un oggetto sono causati dallo spostamento di liquido, l'attrazione della Luna e del Sole contribuisce alla comparsa delle onde di marea, e un terremoto può provocare uno tsunami, con il vento più difficile.
Ecco come succede …
Si tratta del movimento dell'aria: ci sono vortici caotici in essa, piccoli in superficie e grandi in lontananza. Quando passano sopra il serbatoio, la pressione diminuisce e sulla sua superficie si forma un rigonfiamento. Il vento inizia a premere più forte sulla sua pendenza al vento, il che porta a una differenza di pressione, e per questo il movimento dell'aria inizia a "pompare" energia nell'onda. In questo caso, la velocità dell'onda è proporzionale alla sua lunghezza, cioè maggiore è la lunghezza, maggiore è la velocità. L'altezza dell'onda e la sua lunghezza sono correlate. Pertanto, quando il vento accelera l'onda, la sua velocità aumenta, quindi la lunghezza e l'altezza aumentano. È vero, più la velocità dell'onda è vicina alla velocità del vento, minore è l'energia che il vento può dare all'onda. Se le loro velocità sono uguali, il vento non trasferisce affatto energia all'onda.
Vediamo ora come si formano generalmente le onde. Due meccanismi fisici sono responsabili della loro formazione: la forza di gravità e la forza di tensione superficiale. Quando una parte dell'acqua sale, la forza di gravità cerca di riportarla indietro e quando cade sposta le particelle vicine, che cercano anche di tornare. La forza della tensione superficiale non si preoccupa in quale direzione si piega la superficie del liquido, agisce comunque. Di conseguenza, le particelle d'acqua oscillano come un pendolo. Le aree limitrofe vengono "infettate" da esse e si forma un'onda che viaggia in superficie.
L'energia delle onde è ben trasferita solo nella direzione in cui le particelle possono muoversi liberamente. È più facile farlo in superficie che in profondità. Questo perché l'aria non crea alcuna restrizione, mentre in profondità le particelle d'acqua si trovano in condizioni molto anguste. Il motivo è la scarsa compressibilità. A causa di ciò, le onde possono percorrere lunghe distanze lungo la superficie, ma molto rapidamente svaniscono più in profondità.
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È importante che durante l'onda le particelle del liquido si muovano a malapena. A grandi profondità, la traiettoria del loro movimento ha la forma di un cerchio, a piccole profondità: un'ellisse orizzontale allungata. Grazie a questo, navi nel porto, uccelli o pezzi di legno oscillano sulle onde senza muoversi realmente in superficie.
Un tipo speciale di onde di superficie sono le cosiddette onde anomale - onde singole giganti. Perché sorgono è ancora sconosciuto. Sono rari in natura e non possono essere modellati in un ambiente di laboratorio. Tuttavia, la maggior parte degli scienziati ritiene che le onde anomale si formino a causa di una forte diminuzione della pressione sopra la superficie del mare o dell'oceano. Ma uno studio più approfondito di loro è avanti.
Yulia Skopich
