Unda capilară

Valuri sau valuri în apă.

Ondulații în Lifjord în Oksnes , Norvegia

Undele capilare produse de impactul picăturilor la interfața dintre apă și aer cu aspectul tipic numit labă de pisică .

O undă capilară este o undă care se propagă la limita de fază a unui fluid și a cărei dinamică este dominată de efectele tensiunii superficiale .

Valurile de păr, uneori denumite și ondulații , sunt destul de frecvente în natură. Lungimea lor de undă în apă este de obicei de câțiva centimetri, iar viteza de propagare este de 10-20 centimetri pe secundă.

În terminologia nautică, atunci când sunt generate de vânturi ușoare în apă deschisă, acestea sunt denumite labe de pisică datorită aspectului lor care seamănă cu acest tip de amprentă. Chiar și briza ușoară care provoacă valuri mici este uneori denumită laba unei pisici .

În larg, valurile mari de suprafață și mișcarea undelor pot fi rezultatul coalescenței undelor capilare mai mici. O undă gravitațională capilară la interfața unui fluid este afectată atât de tensiunea superficială și de efectele gravitaționale, cât și de inerția fluidului.

Formalismul matematic

Relația de dispersie pentru undele capilare este:

\omega ^{2}={\frac {\sigma }{\rho +\rho '}}\,|k|^{3},

{\ displaystyle \ omega ^ {2} = {\ frac {\ sigma} {\ rho + \ rho '}} \, | k | ^ {3},}

{\ displaystyle \ omega ^ {2} = {\ frac {\ sigma} {\ rho + \ rho '}} \, | k | ^ {3},}

unde ω este frecvența unghiulară , σ tensiunea superficială , ρ densitatea fluidului mai greu, ρ ' densitatea fluidului mai ușor și k numărul de undă . Lungimea de undă este $\lambda ={\frac {2\pi }{k}}.$ ${\ displaystyle \ lambda = {\ frac {2 \ pi} {k}}.}$ ${\ displaystyle \ lambda = {\ frac {2 \ pi} {k}}.}$