Relación entre formas y vibraciones.

He observado la siguiente forma en la superficie del agua cuando la botella estaba sobre una máquina de enfriamiento de agua. Me sorprendió la formación porque no había visto esto antes. No estoy completamente seguro de si fue causado solo por la vibración de la máquina de enfriamiento.

Específicamente, ¿qué causó que apareciera esta forma? Si solo está formado por vibraciones, ¿de qué tipo y en qué frecuencia apareció?

botella con forma de agua

Podría estar vibrando a una frecuencia fundamental de la superficie del agua. Sin embargo, no estoy seguro de qué ecuaciones se utilizarían mejor para describirlo. Lo más parecido que se me ocurre son soluciones a la ecuación de onda en una membrana circular, pero estoy seguro de que alguien sabe más que yo aquí.

Respuestas (1)

La superficie del agua se puede modelar como si fuera un parche de tambor suspendido holgadamente. Si se sacude la masa de agua que se encuentra debajo, se formarán ondas estacionarias en el "parche del tambor" cuando un componente de frecuencia dado de la fuente de agitación coincida con un patrón de onda estacionaria resonante que se ajuste dentro del perímetro de la superficie del agua.

Aquellas ondas serán ondas capilares , en las que la compliancia surge de la tensión superficial y la inercia la proporciona la masa de agua que se desplaza.

La parte fascinante de este rompecabezas es que debido a que la superficie del agua es bidimensional, los patrones de ondas estacionarias también lo serán, y las resonancias de ondas estacionarias resultantes pueden ser bastante complejas, y cambiarán de manera interesante cuando se cambie la frecuencia de conducción. .

Relación entre formas y vibraciones.
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