Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше
Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике
Поверхностное натяжение действует подобно растянутой мембране на поверхности воды. Для малых отклонений $y=\eta\left(x_{1}, x_{2}, t\right)$ от плоской поверхности это суммарное действие сводится к нормальной силе $T \eta_{x_{i} x_{i}}$ на единицу площади. Когда этот эффект учитывается, то условие для давления на поверхности принимает вид
\[
p+T \eta_{x_{i} x_{i}}=p_{0}
\]
и линеаризованные условия (13.21) записываются так:
\[
\eta_{t}=\varphi_{y}, \quad \varphi_{t}+g \eta-\frac{T}{\rho} \eta_{x_{i} x_{i}}=0 \quad \text { при } y=0 .
\]
Функциональные зависимости для $\eta$ и $\varphi$ такие же, как и прежде, но пересмотренные граничные условия на поверхности приводят к дисперсионному соотношению
\[
\omega^{2}=g x \text { th } x h_{0}\left(1+\frac{T}{\rho g} x^{2}\right) .
\]
Дисперсионные соотношения такого вида уже обсуждались выше (см. гл. 12).
Как было указано, групповая скорость достигает минимального значения при $x=k_{m}$. В точке минимума $W^{\prime \prime}\left(k_{m}\right)=0$, и опять существует переходная область, в которой выражение (13.34) неприменимо. Поведение решения в этой переходной области можно выяснить способом, аналогичным использованному в § 13.6 . Разложение
\[
W=W\left(k_{m}\right)+\left(x-k_{m}\right) W^{\prime}\left(k_{m}\right)+\frac{1}{3 !}\left(x-k_{m}\right)^{3} W^{\prime \prime}\left(k_{m}\right)+\ldots
\]
подставляется в полученное при помощи преобразования Фурье решение, и результат выражается через функцию Эйри. Детали приведены, например, в книге Джеффриса и Джеффрис (Свирлс) $[1, \S 17.09]$.