14.55. Действие ветра на глубокой воде.

Если вода глубокая и имеется только волновое движение, то из п. 14.53 следует

где скорость волны при отсутствии ветра, — плотность воздуха. При данной длине волны скорость волны с будет наибольшей, если т. е. если и тогда максимальная скорость выражается формулой

Если ветер имеет какую-либо другую скорость, большую или меньшую, чем то скорость волны будет меньше, чем . С другой стороны, значение скорости с будет мнимым, если

Учитывая, что зависит от длины волны и имеет минимальное значение получим

Это неравенство означает, что волны при некоторых значениях длин волны не могут распространяться — они превращаются в брызги и пену. Это означает, что поверхностные волны неустойчивы даже тогда, когда преобладает преимущественно штиль перед началом действия ветра. Как показал Ламб, минимальное значение V в этом случае равно приблизительно 12,5 узла

Два значения скорости с, даваемые формулой (1), выражаются в виде

Эти значения скорости имеют противоположные знаки, если Отсюда следует, что волны могут распространяться либо в направлении ветра, либо против него, но быстрее они распространяются по ветру, чем против ветра. Если величина превосходит только что полученное значение, то волны не могут распространяться против ветра.

Следует напомнить, что вышеуказанные заключения основываются на аргументах, в которых не учитывалась вязкость.

Рис. 275.