Привет!) Меня зовут Владимир. Я люблю науку и хочу делиться с Вами всем, что связано с физикой и математикой. Надеюсь, что текстовый формат моих повествований Вам придется по вкусу. Сегодня я хочу рассказать Вам про волну, открытую в 1834 году Джоном Скоттом Расселом.
В одном из своих видео на канале я рассказывал про нелинейные волны на море и эффект опрокидывания волны у берега. Что касается волн на воде, не всегда этот эффект опрокидывания для нелинейных волн имеет место.
*Видео о нелинейных волнах на море. Буду рад ответить на Ваши вопросы.
При некоторых условиях, например, если волну на воде возбуждать в закрытом узком канале с небольшой глубиной (глубина должна быть намного меньше длины волны), можно получить волны с необычными свойствами. Эти волны могут распространяться на большие расстояния и даже проходить друг через друга не изменяясь.
Такие нелинейные волны называются солитонами.
Солитоны - это уединенные волны. Они могут распространяться в виде одиночных всплесков на поверхности воды. Солитоны на воде описываются обратным гиперболическим косинусом, в отличие от линейных волн, которые описываются обычным косинусом.
Помимо устойчивости, солитоны обладают еще одним интересным свойством. Скорость такой волны пропорциональна её амплитуде. Это значит, что чем больше горб волны, тем быстрее она бежит. Для появления солитонов необходимо, чтобы кроме нелинейности была еще и дисперсия, то есть зависимость скорости волны от ее длины.
Если дисперсия находится в балансе с нелинейностью, то образуется солитон. Если нелинейность очень большая, как для волны на море у берега, то происходит опрокидывание нелинейных волн.
В настоящее время солитоны достаточно хорошо изучены, но их широкое применение в технике пока задерживается из-за сложности возбуждения этих волн и контролем их распространения.
Но, я думаю, за солитонами будущее, так как их можно использовать для передачи информации на громадные расстояния.
*В этом случае, конечно, уже будут использоваться световые солитоны в оптоволокне, а не на воде.
Ваш лайк и подписка на канал будет означать, что мои небольшие научные заметки Вам интересны и я могу продолжать в том же духе:).