Wejście do portu: fale, które się rozchodzą

Edukacyjna gra symulacyjna. Przewidź, jak fale morskie rozchodzą się za wejściem w falochronie: pierwszy spokojny kierunek, szerokość wejścia, przy której zacumowana łódź stoi nieruchomo, długość fali, wejście, przez które fale wypełniają port, i spokojny kąt z prędkości i okresu fal, a potem przesuń miernik fal.

UgięcieFale na wodzie

WEJŚCIE DO PORTU

Pierwszy spokojny kierunek

Gotowe
Włącz JavaScript, aby przesuwać miernik fal. Instrukcje i rozwiązany przykład pozostają dostępne.
Fale (jasne i ciemne: wysokie; szare: spokój)Miernik fal i łodzieTwoje przewidywanieFalochron i skala
Falesin θ = λ ÷ a

Czas

0.00 s

t

Długość fali

— m

λ

Wejście

— m

a

Kąt miernika

— °

θ

Wysokość fal

— %

A

Przewiduj przed startem

Wpisz przewidywanie, aby wszystko przygotować. Start pozostaje nieaktywny, dopóki nie ma odpowiedzi.

Przewidź, gdzie woda pozostaje spokojna.

Wynik misji—

Każda odpowiedź musi mieścić się w granicach 2%: każda daje 100 punktów. Trafienie przy pierwszym przebiegu dodaje 50. Przebieg liczy się, gdy tylko się zacznie.

✓ Dobra odpowiedź① Za pierwszym razem

Jak grać w Wejście do portu

  1. Wybierz test i odczytaj z karty długość fali, wejście lub kąt.
  2. Użyj sin θ = λ ÷ a, z θ mierzonym od kierunku na wprost, i λ = v·T.
  3. Wpisz przewidywanie i naciśnij Start. Miernik fal obraca się od kierunku na wprost do falochronu.
  4. Porównaj przerywane pomarańczowe linie ze spokojnymi kierunkami, w porcie i na wykresie.

Ugięcie

Fale, które przechodzą przez szczelinę lub omijają przeszkodę, nie biegną dalej prostą wiązką: rozchodzą się w przestrzeń za nią. To ugięcie, czyli dyfrakcja. To, jak bardzo się rozchodzą, zależy od szerokości szczeliny w porównaniu z długością fali. Szczelina o szerokości wielu długości fali przepuszcza dość wąską wiązkę; szczelina o szerokości około jednej długości fali rozprasza fale jak zmarszczki od pojedynczego punktu. Daleko za szczeliną o szerokości a fale są najsilniejsze na wprost i słabną na boki, ze spokojnymi kierunkami, w których fale z różnych części szczeliny się wygaszają; pierwszy jest przy sin θ = λ ÷ a. Dlatego słyszysz kogoś za rogiem (fale dźwiękowe są mniej więcej tak długie, jak szerokie są drzwi), ale go nie widzisz (fale świetlne mają mniej niż tysięczną część milimetra). Inżynierowie portowi używają tej samej reguły, aby zdecydować, gdzie łodzie będą stały spokojnie za falochronem.

Model skupiony na nauce

Wzór jest narysowany tak, jak wyglądałby daleko od wejścia: wysokość fali |sin β ÷ β| z β = π·a·sin θ ÷ λ, taka sama w każdej odległości. Fale nie odbijają się od falochronu ani nie tracą energii, rozchodząc się, a dno morza jest płaskie. Fale są narysowane w zwolnionym tempie, jeden grzbiet na sekundę. Odpowiedzi z dokładnością do 2% są dobre.

Zmiana języka zachowuje twój test, przewidywanie, próby i przebieg.