Fale na wodzie

Jak

Twórz fale na wodzie na kilka sposobów i obserwuj je. 

1. Naciskaj cyklicznie gałkę połączoną z poziomą belką. Dodatkowo, stosując system zapór w postaci ruchomych blaszek, możesz obserwować zniekształcenia fal przechodzących przez szczeliny. 
2. Naciskaj cyklicznie gałkę po drugiej stronie stanowiska. Jest połączona z dwoma małymi walcami. Jeden z walców możesz obrócić do góry – wybierz w ten sposób, czy fale mają być tworzone przez dwa walce, czy przez jeden z nich. 
3. Napełnij wodą pojemnik w środkowej części stanowiska i obserwuj spadające krople. 

Dlaczego

Ruch stalowych elementów bądź spadających kropli pobudza do drgań cząsteczki wody.

Zgodnie  z zasadą Christiaana Huygensa, holenderskiego matematyka żyjącego w XVII wieku, każdy punkt ośrodka (tutaj wody) do którego dociera fala, sam staje się źródłem nowej fali kulistej. Łatwo to  zauważyć właśnie w przypadku fal wywołanych spadającymi kroplami lub uderzeniami o powierzchnię wody walców. W przypadku większych obiektów wywołujących fale zasada jest taka sama, jednak potrzeba większej przestrzeni, aby zaobserwować, że rozchodzące się fale są kuliste.

Blisko obiektu, jak w przypadku naszej belki, powstająca fala jest związana z kształtem elementu wzbudzającego. Dlatego obserwujesz falę płaską.

Pierwsze z rozchodzących się zaburzeń na powierzchni wody nazywa się czołem fali, z kolei odległość pomiędzy dwoma kolejnymi wzniesieniami fali to jej długość. Im większa częstotliwość drgań elementu tworzącego falę, tym mniejsza jest jej długość. Kiedy dwie lub więcej fal nakładają się na siebie, następuje zjawisko tzw. interferencji fal. Objawia się ona wzmocnieniami i wygaszeniami drgań.