Створюємо водну бриж і кола на воді.

Ця стаття пропонується для видалення. Пояснення причин та відповідне обговорення ви можете знайти на сторінці Вікіпедія:До видалення/18 липня 2012. Поки процес обговорення … Вікіпедія

У цього терміна існують інші значення, див. Круги по воді. Кола по воді Жанр: детектив

Кола: Зміст 1 Населені пункти 1.1 Білорусь 1.2 Росія 1.3 Україна … Вікіпедія

Населення: Круги село, входить у Вишгородський район Київської області України. Кола село на Україні, знаходиться в Тиврівському районі Вінницької області. Кола (білор. Круги) село в ... Вікіпедія

Різновид хвиль на воді, у яких сила, що повертає деформовану поверхню води до стану рівноваги, є просто сила тяжкості, тобто. перепад висот гребеня та западини у гравітаційному полі. Зміст 1 Загальні властивості 2 Закон дисперсії … Вікіпедія

Аркадій Аверченко Дата народження: 15 (27) березня 1881(1881 03 27) Місце народження: Севастополь, Російська імперія … Вікіпедія

коло- а, в (на) колі / і кру / ге, мн. та/, про/в, м. 1) (в, на кру/ге) Частина площини, обмежена коло. Площа кола. Окреслити коло. Синоніми: окру/жность 2) (в, на кру/ге) Майданчик, предмет, що мають форму кола … Популярний словник російської

коло- а, запропонувати.; про кру/ге, у кру/ге та в колі/; мн. кола/; м. див. на коло, кружок 1) запропон., в кру/ге Частина площини, обмежена коло; саме коло. Обчислити площу кола … Словник багатьох виразів

А, запропонував. про коло, у колі та в колі; мн. кола; м. 1. запропонував. у колі. Частина площини, обмежена коло; саме коло. Обчислити площу кола. Накреслити до. Окреслити до. навколо себе. Квадратура кола. Кола на воді від кинутого… Енциклопедичний словник

Самка та самець … Вікіпедія

Риться; несов. 1. Ставати ширшим. Як він позіхав! Рот його кривився, роздираючись від одного вуха до іншого, ширився, ріс, поглинав обличчя. Л. Андрєєв, На станції. Уздовж дороги суцільно мчать каламутні струмені буйно розлився Салгір. Він усі… … Малий академічний словник

Книги

• Кола по воді, Аркадій Аверченко. Москва-Ленінград, 1928 рік. Видавництво "Земля та фабрика" . Новоробна палітурка. Збережено оригінальну обкладинку. Безпека хороша. На сторінках видання присутні сліди старіння.
• Круги по воді, Аверченко Аркадій Тимофійович. Аркадій Аверченко (1881-1925) - прославлений письменник-сатирик, драматург, театральний критик та редактор знаменитих періодичних видань "Сатирикон" та "Новий Сатирикон". У цьому виданні...

Кидаючи у воду камінчики, дивись на кола, що ними утворюються:
інакше таке кидання буде марною забавою.
Козьма Прутков

Завдання

В озеро кинули камінь, і по гладіні води побігли кругові хвилі. Вони складаються з концентричних гребенів та западин. Домовимося проводити кордон між областю хвилювання і рівною поверхнею води по зовнішньому гребеню.

Знайдіть, з яким прискоренням розширюється область хвилювання (достатня оцінка порядку величини).

Підказка 1

Умова завдання, сформульована таким безапеляційним чином, означає, що спочатку треба пояснити, чому розширення взагалі буде прискореним, потім довести, що прискорення буде більш-менш постійним, а потім - оцінити його величину. Причому останній крок можна, у деякому наближенні, зробити відразу - адже якщо завдання не дано параметри хвиль, це означає, що необхідне прискорення має виражатися тільки через універсальні величини, що стосуються завдання.

Підказка 2

Ми звикли, що хвилі рухаються з якоюсь швидкістю, а не прискоренням; не дарма ж існує швидкість світла, швидкість звуку, швидкість сейсмічних хвиль і т. д. Однак у певних ситуаціях хвилі можуть сповільнюватись або прискорюватися. Наприклад, цунамі рухається у відкритому океані з величезною швидкістю, але виходячи на шельф, а потім на берег, воно різко скидає швидкість і спучується. Отже, спочатку треба розібратися, чого взагалі залежить швидкість хвиль у цій задачі.

Взагалі кажучи, хвилі на поверхні води, незважаючи на всю свою буденність, - це один із найскладніших типів хвиль. Характер хвилі та сили, за рахунок яких виведена з рівноваги вода прагне повернутися у вихідне положення, залежать передусім від довжини хвилі. Якщо вона перевищує сантиметра, то головну роль поширенні хвилювання грають сили поверхневого натягу (капілярні хвилі). Якщо довжина хвилі становить десяток сантиметрів і більше, першому плані виходить сила тяжкості; мова тоді йде про гравітаційні хвилі на воді (не плутати з іншими гравітаційними хвилями - спотвореннями простору-часу!). У цьому випадку ще слід розрізняти гравітаційні хвилі на дрібній воді (якщо довжина хвилі набагато більша за глибину водойми) і на глибокій воді. Цунами у відкритому океані, як це не дивно це звучить, відноситься до хвиль на дрібній воді.

Таким чином, треба зрозуміти, який тип хвиль породжує камінь, кинутий в озеро, знайти вираз для швидкості хвилі і зрозуміти, як звідси вивести розширення зони хвилювання, що прискорюється.

Підказка 3

Правильна формула для швидкості хвиль у цьому завданні міститиме довжину хвилі. Перші хвилі, що утворилися від сплеску, мають довжину хвилі порядку розміру каменю (тобто кілька сантиметрів). Однак цей сплеск не може відповідати тільки однієїдовжині хвилі, оскільки така хвиля була б строго періодичною, а отже, необмеженою у просторі. Початковий сплеск - це насправді накладення відразу нескінченної кількості хвильових компонентів з усіма довжинами хвиль (це твердження - те саме, що і спектральне розкладання звукової хвилі або радіосигналу). Будучи породженим каменем, що впало в озеро, ці хвилі далі починають змінюватися за своїми гідродинамічними законами, якісь хвилі швидше, а якісь - повільніше.

Нехай з моменту падіння каменю минув час t. Знайдіть, які хвилі встигли «включитись» в еволюцію за цей час і який вони займають розмір.

Рішення

Камінь, кинутий в озеро, породжує гравітаційні хвилі на глибокій воді. Якщо довжина хвилі дорівнює λ, то період коливання та (фазова) швидкість такої хвилі мають вигляд

де g- прискорення вільного падіння. Видно, що чим більша довжина хвилі, тим швидше хвиля біжить, але й тим повільніше вона еволюціонує у часі.

Початковий сплеск - це набір різних хвиль з будь-якими λ. Просто хвилі з λ набагато більше розміру каменю накладаються один на одного в протифазі, причому так точно, що вони повністю компенсують один одного далеко від каменю. Однак з часом ці хвилі починають еволюціонувати і поступово виходять із режиму суворої компенсації. Для встановлення зовнішньої межі зони хвилювання нам треба стежити за найшвидшими хвилями, які "включилися" в еволюцію.

Якщо з моменту падіння каменю минув час t, то за цей час суттєво змінилися хвилі з періодом порядку T ~ t. Зона хвилювання має вміщувати принаймні одну довжину такої хвилі. Звідси знаходимо зразок для радіусу зони хвилювання:

Квадратична залежність від часу – ознака рівноприскореного руху. Прискорення при цьому виходить приблизно

Це, зрозуміло, лише оцінка по порядку величини: найбільше, що ми можемо сказати, що прискорення пропорційно gі, мабуть, менше його в кілька разів.

Післямова

В принципі, той факт, що кола на воді розширюються не поступово, а з прискоренням, можна побачити і неозброєним оком. Однак, спостерігаючи за ними, треба пам'ятати кілька речей.

• Це мають дійсно бути гравітаційні хвилі на глибокій воді: тобто розмір каменю має становити кілька сантиметрів, а розмір водоймища – як мінімум кілька метрів. Крапля, що впала в чашку з водою, породить хвилі зовсім іншого сорту та поведінки.
• Потрібно стежити не за якимось певним гребенем, а за фронтом хвилювання загалом. З часом коливання на периферії зони будуть все більш довгохвильовими; саме з них зона хвилювання розширюється прискорено. Однак вони матимуть все меншу та меншу амплітуду, що робить спостереження ще важчим.
• Для того щоб помітити довгохвильові та низькоамплітудні коливання, потрібно, щоб вихідна поверхня води була якомога гладкішою; навіть невелике хвилювання на морі приховає цей ефект.

Зазначимо на закінчення ще кілька моментів. По-перше, залежність швидкості від довжини хвилі призводить і до інших красивих хвильових явищ. Наприклад, характерний хвильовий слід від судна, що рухається рівною гладі води (так звані корабельні хвилі), теж виникає через цю залежність.

По-друге, при вирішенні задачі ми вважали, що хвилі з різними довжинами не заважають одна одній, а просто накладаються, немов світлові промені різного кольору. Насправді це припущення (принцип суперпозиції) має обмежену сферу застосування, оскільки хвилі на воді - нелінійні. Це означає, що спектральне розкладання теж поступово змінюється з часом. Більше того, монохроматична хвиля на воді нестійка: навіть якщо почати з суто періодичного коливання з однією довжиною хвилі, то в ньому поступово порушуватиметься порядок і почнуть виникати хвилі різної висоти та довжини. Для короткочасних процесів це явище несуттєве. Але якщо йдеться, наприклад, про довготривалу еволюцію хвилювання на морі, без урахування нелінійності не обійтися. Не виключено, що знамениті хвилі-вбивці теж виникають через цей ефект (див. про екстремальні хвилі).

Морський лікар Валентин Шепілов, який побував майже у всіх океанах, розповів один раз про одне загадкове явище.

Якось уночі капітан вбіг у каюту лікаря і попросив його піднятися на місток, де, показуючи на воду, з переляком і захопленням сказав: «Дивіться! Підводні тарілки інопланетян! На морській гладі дійсно крутилося кілька кругів, що світяться.

Шепілов посміхнувся, набрав у відро забортної води та попросив капітана повернутися до каюти. Там він вилив воду у ванну. Капітан здивовано знизав плечима. Тоді Шепілов погасив світло - і вода у ванні засвітилася. Підводні НЛО виявилися звичайним планктоном, що світився. Здавалося б усе просто. Але...

Не все так просто

Багато моряків спостерігали величезні кола у різних районах Світового океану. Наведемо лише кілька зафіксованих фактів.

Світиться кола в Індійському океані

У 1880 році подібне явище спостерігали моряки з кораблів «Шахінхін» біля Мала-Барського узбережжя та «Патна» в Перській затоці. Довжина променів у «колесах» складала близько 600 метрів. Після першої інформації про кола на воді повідомлення посипалися як із рогу достатку.

Наведемо кілька прикладів із спогадів радянських моряків. Якось матроси наукового судна «Володимир Воробйов», які відпочивали після вахти, прокинулися від страху. Сталося це у Бенгальській затоці. Екіпаж судна та вчені спостерігали рух під водою восьми білих променів завдовжки приблизно 200 метрів. Промені походили від якогось об'єкта великої маси, що знаходиться на глибині 20 метрів під кораблем - так показали прилади. Вся «сцена» тривала трохи більше 30 хвилин.

Колеса, що обертаються, на поверхні океану (рисунок за описами свідків)

Варто зауважити, що дані об'єкти, що світяться, практично завжди раптово з'являлися і так само несподівано зникали. Моряки з азіатських країн назвали кола, що обертаються, «колесами Будди», європейці - «диявольською каруселлю».

А ось ще одне свідчення із численних фактів, зібраних уфологами. У липні 1978 року моряки екіпажу теплохода «Новокузнецк» у затоці Гуаякіль, що неподалік екватора, бачили, як у носа судна з'явилися чотири смуги, що світяться, довжиною 20 метрів. Потім ще дві 10-метрові наблизилися до правого борту судна.

Потім за 100 метрів від теплохода з води піднялася біла плеската куля завбільшки з футбольний м'яч і облетіла судно. Потім об'єкт завис на кілька секунд над Новокузнецком і знову опустився у води затоки. Тут уже треба говорити про побачені землянами невідомі підводні об'єкти.

Невідомі підводні об'єкти

Люди, які спостерігали «колеса, що світяться», не раз зазначали, що вони мають джерело. З вод часто «вискакували» різного виду об'єкти, які здійснювали різні маневри, та був занурювалися назад. Дані дії підводних тіл дозволяють спростувати припущення скептиків у тому, що у воду падали метеорити, щаблі ракет чи уламки запущених у космос штучних супутників.

Також при зануренні об'єктів у воду люди не помічали викидів пари, отже, вони не були розпеченими. А якщо згадати випадки, що сталися у ХІХ столітті, то тут, звичайно, йдеться взагалі не про космічні апарати.

В 1824 читачі з «Щоденника Ендрю Блокгама» дізналися про дивне явище, побачене автором записок 12 серпня того ж року. Корабель Блокгама плив водами Атлантики. Раптом вахтові помітили, як із води піднялося величезне кругле тіло, що випромінювало яскраве світло. За мить вона зникла в хмарах.

1884 року англійське судно «Іннеруіш» мало не перевернула сильна хвиля, притому круглий об'єкт. Він пролетів над кораблем, а потім із гучним звуком опустився у воду. У 1887 році над голландським судном «Джинні Ей» з'явилися два круглі об'єкти, що летять. Один із них світився, інший був темний. Через деякий час один із них із гуркотом і сплеском «пірнув» у воду.

Перейдемо до віку двадцятого. Зафіксовано сотні, якщо не тисячі випадків спостереження літаючих та плаваючих тарілок, сигар, куль. Ось деякі з них. 1969 року над американським військовим транспортом «Спарроу» повільно пролетів еліпсоподібний об'єкт завдовжки 25 метрів. Радіозв'язок на кораблі відразу зник. Після прольоту над судном o6'єкт різко повернув убік, миттєво набрав швидкість і опустився за п'ять миль від корабля. Протягом декількох хвилин у цьому місці на поверхні води було видно коло, що світиться.

З'являються непізнані об'єкти у внутрішніх водоймах. Наприклад, гідрологи зіткнулися з невідомим об'єктом у серпні 1970 року на Камчатці, на Кронецькому озері, глибина якого сягає 100 метрів. Четверо вчених йшли моторним човном озером. Раптом десь за кілометр від них утворився купол води, що здіймається. З нього вилетів овальний об'єкт. Він завис над човном, двигун якого перестав працювати. Вивчивши землян та їхню техніку, об'єкт на дуже великій швидкості полетів у бік океану. Двигун човна знову запрацював.

"Колесо", що обертається, що спостерігалося в 1967 році в Сіамській затоці. (Реконструкція з описів очевидців).

Гіпотези

Недоліку в гіпотезах, звісно, ​​немає. За однією з них, що рухаються «колеса» - це групи мікроорганізмів, що світяться. Але це висновок не пояснює прямолінійного характеру променів. З іншого боку, швидкість руху непізнаних об'єктів для мікроорганізмів занадто велика.

Автори іншої гіпотези намагалися пояснити це явище «послідовним висвічуванням мікроорганізмів сейсмічними хвилями з дна океану». Але як тоді пояснити симетричність «колес» та його рівномірне обертання? Між іншим, моряки судна «Володимир Воробйов» у місці, де крутилися «колеса», взяли проби води і ніякого планктону, що світився, в ній не виявили.

Автор книги «Невидимі резиденти» професор Сандерсон припустив, що всі ці дивацтва мають електричну природу. Однак у цю концепцію не вписуються вогняні кулі, що піднімаються з води, і об'єкти, що занурюються туди. Зневірившись дати природне тлумачення цим дивовижним явищам, Сандерсон запропонував вважати незрозумілий феномен діяльністю якоїсь підводної цивілізації.

За замовчуванням, цей інструмент знаходиться за "Прямокутною областю" (Rectangular Marquee Tool), тому по ньому слід клацнути правою клавішею миші (або лівою натиснути і утримувати пару секунд), після чого випаде меню, де ми і виберемо потрібну нам "Овальну область" .

За допомогою "Овальної області" створіть виділення в тій області картинки, де ви хочете, щоб там з'явилася брижі. Постарайтеся, щоб форма кола відповідала перспективі:

Після створення виділення, натисніть двічі комбінацію клавіш Ctrl+J, щоб зробити дві копії цієї виділеної області. Кожна копія буде створена на окремому шарі, а верхній шар буде активним (підсвічений синім кольором):

Крок 4: Увімкніть верхній шар тимчасово
В даний момент нам необхідно приховати верхній шар, тому натисніть на значок видимості шару (очей) з лівого шару в панелі шарів, ця дія тимчасово приховає шар з поля зору у вікні документа:

Після натискання на значок значок ока зникне на значку, даючи зрозуміти, що шар в даний час прихований. Тепер виберіть шар під ним, для цього просто клацніть по ньому:

Тепер створимо виділення довкола цього шару. Натисніть і утримуйте клавішу Ctrl і натисніть на саму мініатюру шару. При цьому курсор набуде характерної форми руки з рамкою на ній:

Ця дія створить виділення навколо вмісту шару документа. Причина створення виділення перед застосуванням фільтра полягає в тому, що ми обмежимо область дії фільтра тільки всередині виділення, інакше Photoshop застосує його до всього зображення.

Зараз, як показано на малюнку, у Вас має вийти така сама область виділення, яку ми створили деякий час тому:

Крок 2: Застосовуємо фільтр "Зигзаг" (ZigZag)

У програмі Photoshop, у стартовому комплекті, є фільтр, створений спеціально для створення води брижів на зображенні, але, якщо шукати тільки за назвами фільтрів, то знайти його буде важко. Той, який нам потрібний, називається не "Гребля" (Ripple) або "Хвиля" (Ocean Ripple). Він називається "Зигзаг" (ZigZag) (так-так, саме так, "Зигзаг"). Перейдіть по вкладці головного меню Фільтр --> Спотворення --> Зигзаг (Filter --> Distort --> ZigZag). До речі, в англомовній версії фільтр ZigZag знаходиться у нижній частині списку:

Як тепер Ви можете переконатися, фільтр "Зигзаг" працює, спотворюючи овал у формі кругової брижів.
У нижній частині діалогового вікна фільтра є вибір варіантів, за допомогою яких можна вибрати стиль спотворення. Там є три варіанти - "Навколо центру" (Around Center), "Від центру" (Out From Center) і "Круги на воді" (Pond Ripples), він обраний за замовчуванням. Кожен з них дає нам трохи інший ефект водної брижів, і один, як правило, надає кращі результати, ніж два інших, в залежності від області зображення. Спробуйте застосувати кожен з них, результати можна судити у вікні попереднього перегляду у верхній лівій частині діалогового вікна фільтра. На цей раз я використовую стиль "Навколо центру" (Around Center), але для Вас може краще підійти інший стиль.

Повзунок "Кількість" (Amount) регулює висоту хвиль, а кількість хребти хвиль змінює повзунок "Складки" (Ridges). При виборі висоти та інтенсивності брижів контролюйте цей процес у вікні попереднього перегляду діалогового вікна фільтра (ефект не буде застосований до зображення, поки ви не натиснете ОК). Ми збираємося застосувати фільтр Зигзаг двічі, один раз на кожному з двох створених шарів. Для створення початкового хвильового ефекту додайте багато маленьких хребтів. Вони будуть розташовані на периферії овалу. Я задам наступні параметри: "Складки" (Ridges) - 12 і "Кількість" (Amount) близько 30. У Вас ці значення можуть сильно відрізнятися:

Після того, як Ви підберете потрібні параметри, натисніть OK, щоб застосувати ефект і вийти з діалогового вікна. У Вас має вийти приблизно таке: