Особенности колебаний жидкости в прямоугольном сосуде…
3
вершающем гармонические колебания в вертикальном направлении
[9, 13]. Возбуждение волн осуществлялось при основном резонансе
Фарадея, когда частота возбуждаемых волн в 2 раза меньше частоты
колебаний сосуда:
. При фиксированной амплитуде колеба-
ний сосуда
s
= 2,5 см вариации
обеспечивали изменения высоты
волны
H
от 0,5 до 2,0 см. Во всех экспериментах глубина жидкости
h
= 7 см. При длине волны
,
равной 50 и 100 см, отношение
/
h
составляло 0,14 и 0,07 соответственно. Для регистрации волновых
движений жидкости применяли видеосъемку со скоростью 15 и 30
колебаний/с в системе отсчета, связанной с сосудом. Измерения пе-
риода колебаний сосуда проводили с точностью до 2 мс.
Рис. 2.
Форма четырех возвышений (результаты оциф-
ровки их профиля) и графики аппроксимирующих их
функций:
1–4
при
1
h
равно 5,6; 3,6; 2,6; 1,6 см соответственно
Для определения влияния рельефа дна на волны использовали
возвышения различных размеров и форм (рис. 2), изготовленные из
толщиной 1 мм листовой меди (
1
,
2
) и технического пластилина (
3, 4
).
Поскольку исследовались двумерные колебания жидкости, то все
препятствия имели фиксированный поперечный размер, равный
3,9 см, и по ширине перекрывали сосуд. Их относительная высота
1
/
h h
составляла 0,8, 0,5, 0,37 и 0,23 соответственно. На рис. 2 пред-
ставлены использованные в экспериментах возвышения и графики
аппроксимирующих их функций
4
0
1
0
(
) /
1
,
B x x
h x х h
A e
где
А
*
,
В
*
— коэффициенты.
Для выявления влияния резкого изменения донного рельефа на
свойства длинных стоячих волн оценивали их частоту и строили ре-
