Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,593

МОДЕЛЬ ВОЛНЫ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ЖИДКОСТИ

Федоров А.Я. 1 Мелентьева Т.А. 1 Мелентьева М.А. 1
1 Российская музыкальная академия им. Гнесиных
1. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошной среды / М.: Изд-во «Наука», 1982. – 335 с.

Важную роль в атмосферных и океанических процессах играют волны, связанные с вращением Земли. Этим волнам, а также влиянию вращения Земли будет посвящена эта статья.

В системе координат, связанной с вращающейся как целое с постоянной угловой скоростью Ω жидкостью, на частицы, движущееся со скоростью fedorov001.wmf , действует сила Кориолиса – 2Ωfedorov002.wmffedorov003.wmf. Эта сила нормальна к fedorov004.wmf, и ее воздействие на жидкую частицу аналогично действию силы Лоренца на электрон в магнитном поле (e/c) H fedorov005.wmffedorov006.wmf. При этом возникает дополнительное движение частицы по окружности. В сплошной среде частицы жидкости не могут двигаться независимо. Взаимодействие между ними приводит к возникновению градиента давления в среде [1]. Совместное действие силы Кориолиса и градиента давления приводит к возникновению волновых движений.

В статье рассматриваются инерциальные или гироскопические волны во вращающейся жидкости, и исследованы волны Россби, особо важные для глобальных процессов в океане и атмосфере.

В случае волны в сжимаемой вращающейся жидкости она описывается следующей системой дифференциальных уравнений в частных производных:

fedorov007.wmfgfedorov008.wmfz – 2 Ωfedorov009.wmffedorov010.wmf, (1)

fedorov011.wmf fedorov012.wmfс2 fedorov013.wmf, с2 = (fedorov014.wmf, (2)

где p, ρ – давление и плотность жидкости, g – ускорение свободного падения, с2 – квадрат адиабатической скорости звука в жидкости. Важным обстоятельством при исследовании волновых движений в жидкости является нелинейность уравнений гидродинамики (1) – (2), так что точная теория волн в жидкости будет нелинейной теорией. Это приводит к влиянию одних волновых процессов на другие (взаимодействие волн) и к значительному усложнению процесса описания распространения волн каждого отдельного вида. Однако , если возмущения жидкости , вызываемые волнами, в некотором смысле малы, то уравнения гидродинамики могут быть линеаризованы относительно этих возмущений.


Библиографическая ссылка

Федоров А.Я., Мелентьева Т.А., Мелентьева М.А. МОДЕЛЬ ВОЛНЫ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ЖИДКОСТИ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2013. – № 10-2. – С. 190-191;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=4110 (дата обращения: 29.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674