Fysik

Beregn vandbølgens fart ved Bay of Fundy

17. oktober 2017 af Michel0 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej - Jeg sidder inde med en ret så kompliceret og svær opgave, som jeg godt kunne få brug for lidt hjælp til...

Jeg får oplyst, at Bay of Fundy er en smal bugt der er ca. 300 km lang og 80 meter dyb og at bugten kan sammenlignes med et halvåbent resonansrør

Og at hvis bølgelængden er meget større end vanddybden h, vil en bølgelængdes fart være givet ved

v=Kvadratroden af (g*h)       hvor g er gravitationskonstanten

a) Beregn vandbølgers fart i Bay of Fundy

- Jeg tror altså ikke at det er så nemt at "bare" bruge formlen, tænker den er noget mere kompliceret...

b) Beregn perioden af de stående vandbølger ved Bay of Fundy. Hvorfor er tidevandet meget kraftigt ved bay of Fundy?

- Denne er jeg slet ikke med på, jeg har ingen anelse hvordan jeg skal løse den (vi har heller ikke haft om tidevand og sådan endnu)

Jeg håber virkelig nogen kan hjælpe!! :) PÅ forhånd tak

Mvh.


Brugbart svar (0)

Svar #1
18. oktober 2017 af Soeffi

#0.

a) √9,82·80 m/s = 28.03 m/s.

b) Der går 12,4 timer = 12,4·3600 s = 44.640 s mellem hver højvande. Tiden, som det tager for vandet at bevæge sig frem og tilbage, er (2·300.000 m)/(28.03 m/s) = 21.406 s. Dette må svare til en halv bølgelængde for tidevandsbølgen i bugten.

Dvs. når bølgen kommer tilbage til bugtens indløb er en ny tidevandsbølge på vej ind. Dette skaber en stående bølge i selve bugten, der sammen med det faktum, at bugten snævrer sig sammen indad, nok forklarer den store tidevandsforskel i bunden af bugten.


Svar #2
18. oktober 2017 af Michel0 (Slettet)

Hej tusind tak for hjælpen indtil videre :)

Jeg har dog lige nogle spørgsmål:

1) Jeg forstår ikke helt, hvordan man kan vide at tiden det tager for vandet at bevæge sig frem og tilbage svarer til en halv bølgelængde for tidevandsbølgen i bugten.

2) Hvordan beregner jeg perioden af de stående vandbølger ved Bay of Fundy

3) Hvordan kan jeg finde ud af hvorfor tidevandet er meget kraftigt ved Bay of Fundy.

Håber du kan hjælpe mig :)...


Brugbart svar (0)

Svar #3
18. oktober 2017 af Soeffi

#2

For bølger gælder, at v = λ/T, hvor v = bølgens fart, λ = bølgelængden og T = bølgens periode.

For et halvåbent resonansrør gælder, at der er resonans (eller stående bølge), når L = λ/4 (eller generelt, når L = (2n - 1)·λ/4 , hvor n er et naturligt tal). Her er L = rørets længde.

I dette tilfælde gælder, at: L = 300.000 m. v = 28,03 m/s. T (fundet ved opslag) = 12,4 timer = 12,4·3600 s = 44.640 s. Heraf fås bølgelængden: λ = (28,03 m/s)·(44.640 s) = 1.251.259 m.

Dermed er λ/4 = (1.251.259 m)/4 = 312.815 m. Da L ≈ λ/4 gælder, at man har en stående tidevandsbølge i bugten. Hertil kommer som sagt effekten fra bugtens indsnævring, der gør, at tidevandet er ekstra højt i den inderste del af bugten.


Svar #4
18. oktober 2017 af Michel0 (Slettet)

Mange tak :)

Men hvordan beregner jeg perioden, fordi det er det opgave b) vil have mig til - før jeg slår den op...

og ærligt så er jeg ikke helt med på hvad stående tidevandsbølge er og hvorfor tidevandet er meget kraftigt ved Bay of Fundy...?

Mvh.


Svar #5
18. oktober 2017 af Michel0 (Slettet)

Hej

Nogen der kan hjælpe mig med denne opgave :)


Brugbart svar (0)

Svar #6
18. oktober 2017 af Eksperimentalfysikeren

Når bølgen når frem til den lukkede ende, reflekteres den sådan at en bølgetop, der bevæger sig indad bliver til en bølgetop, der bevæger sig udad. Samtidig vendes strømnigen i bølgen, så de vanddele, der bevægede sig indad bevæger sig udad. Tilsvarende for en bølgedal. Ude ved havet reflekteres bølgen også, men her vender strømningen ikke, for der er ingen endevæg til at stoppe den. Strømningen kan her sprede sig ud, så de kan fortsætte med at løbe udad. Derfor falder vandstanden til en bølgedal, der så begynder at bevæge sig ind i bugten. Ser vi på en bølgetop, der starter ved havet, vil den altså løbe ind til bunden af bugten, silbage til havet, hvor den bliveer tilen bølgedal, ind igen til bunden og ud til havet, hvorden igen bliver til en bølgetop, der kan gentage forløbet. Det er altså 4 gange, den skal gennen bugten for at komme tilbage til det oprindelige mønster, så afstanden mellem bølgetoppene er altså 4 gange længde af bugten.

Når du kender bølgehastigheden og bølgelængden, kan du finde perioden, også kaldes svingningstiden da bølgelængden er hastigheden gange tiden: λ = v*T. Du kender λ/4, da det er længden af bugten, og v kender du ud fra a). Så kan du finde T. Du kan regne den ud i sekunder først og så regne den om til timer, minutter og sekunder eller til timer med decimaler. Sammenlign så med tidevandsperioden.

Om a): Jo, du kan blot benytte den formel, du har nævnt. Tingene behøver ikke at være komplicerede.


Skriv et svar til: Beregn vandbølgens fart ved Bay of Fundy

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.