Grund strand: vågor som böjs

Ett pedagogiskt simuleringsspel. Förutsäg vad som händer med havsvågor som springer upp på en sandbank: deras nya våglängd, deras frekvens, vinkeln de böjs till, deras nya fart och vattnets djup, och se sedan vågtopparna ovanifrån.

BrytningHavsvågor

GRUND STRAND

Ny våglängd

Redo
Aktivera JavaScript för att skicka vågorna över sandbanken. Instruktionerna och det lösta exemplet går fortfarande att läsa.
Vågtoppar på djupt vattenVågtoppar över sandbanken och den böjda bananDin förutsägelseKant, normal och skala
Vågorλ₂ ÷ λ₁ = v₂ ÷ v₁

Tid

0.00 s

t

Fart på djupt vatten

— m/s

v₁

Fart över sandbanken

— m/s

v₂

Våglängd över sandbanken

— m

λ₂

Frekvens

— Hz

f

Förutsäg innan du startar

Skriv din förutsägelse för att ställa in allt. Start är avstängd tills det finns ett svar.

Förutsäg hur vågorna ändras över sandbanken.

Uppdragspoäng—

Varje svar måste ligga inom 2 %: vart och ett ger 100 poäng. Rätt på första körningen ger 50 till. En körning räknas så snart den startar.

✓ Rätt svar① Första försöket

Så spelar du Grund strand

  1. Välj ett test och läs av våglängden, farterna eller vinklarna på kortet.
  2. Använd f₂ = f₁, λ₂ = λ₁·v₂ ÷ v₁, sin θ₁ ÷ sin θ₂ = v₁ ÷ v₂ och v = √(g·h).
  3. Skriv din förutsägelse och tryck på Start. Se vågtopparna passera kanten.
  4. Jämför den orange banan eller de orange märkena med den vita banan och vågtopparna över sandbanken.

Brytning: vågor som byter fart

Brytning är när en våg böjs då den går in i ett område där den färdas med en annan fart. Havsvågor visar det tydligt. På grunt vatten beror deras fart på djupet, v = √(g·h), så när de springer upp på en sandbank eller mot en strand saktar de in. Frekvensen bestäms av det som skapade dem och kan inte ändras vid kanten, så de långsammare vågorna tätnar: λ₂ = λ₁·v₂ ÷ v₁. Om en linje av vågtoppar möter kanten snett saktar den ände som kommer först in först, och hela linjen svänger runt mot normalen. Regeln, brytningslagen (Snells lag), kopplar vinklarna till farterna: sin θ₁ ÷ sin θ₂ = v₁ ÷ v₂. Därför når vågor nästan alltid en strand nästan parallellt med den, hur de än startade ute till havs, och därför sveper de runt uddar. Ljus böjs på samma sätt när det går in i glas eller vatten, och ljud böjs i luftlager med olika temperatur.

En avgränsad inlärningsmodell

Havet har två djup med en rak kant mellan dem; vågorna är långa och måttliga, behåller sin höjd, och ingenting reflekteras vid kanten. Vågtopparna ritas som linjer där fasen är ett heltal, framräknade så att den är kontinuerlig över kanten. Vyn från sidan visar vattnet längs vågornas bana och steget i havsbotten, inte i skala. Körningarna visar tre perioder och är avvägda med den visade faktorn. Svar inom 2 % är rätt.

Om du byter språk behålls försöket, förutsägelsen, antalet försök och körningen.