ניסוי מדעי בדינמיקה של גלים - כשזורקים פצצת מים לפרצוף

שימו לב! שימו לב! לרגל חג המים שיחול בחג השבועות, בסוף השבוע הקרוב, אם ירצה השם, מוצג ניסוי לדינמיקה של גלים מכל מיני סוגים! לפני המתנדב האמיץ מתקדם בלון, אותו מלאו חלקית במים. בכל שלב בהתקדמות ההדגמה, תכונות האלסטיות של החומר (גומי הבלון + התפלגות המים שבתוכו) גורמות להיווצרות והתפשטות של גל. כל עוד הבלון לא נגע לפחות בנקודה אחת בפניו של האובייקט האנושי, הוא נע במרחב כמקשה אחת, כאילו היה מורכב מחומר קשיח. מדוע? כי אין שום סיבה חיצונית, אשר יהווה כוח שקול ויעוות את צורתו. ברגע ההשקה לפנים, ספציפית באף, נוצרת תנודה בסיסית בפני הבלון הגמישים. הפרעה זו לפני הבלון מתפשטים על פני המשטח המגדיר אותו, הלוך ושוב עד להתייצבות גלים עומדים. להמחשה כיצד גלים עומדים נוצרים מתוך שילוב של גלים מתקדמים, צפו בסרטון המצורף. להסבר מפורט



בנוסף לגלי המתיחות על משטח הבלון, יוצר המפגש הגמיש גלי קול דרך המים הממלאים את הבלון. גלים אלו מתקדמים באותו כיוון ממוצע כמו גלי המתיחות על המשטח - לאורך ציר ההתנגשות. הגלים, הן במים והן על המשטח, היו יכולים לקבל צורה פשוטה ואף להשאיר את הבלון שלם, אילו היו אלה הפרעות קטנות ברגע התחלתי מסוים, למצב שיווי המשקל. אך בהתנגשות כמו זו, ההפרעה אינה רגעית אלא מצטברת על פני הזמן, בעוד הבלון רק ממשיך ומתעוות יותר מהתקדמותו כנגד פני המכשול (כלומר, האדם...).
האפקט המצטבר של העיוותים גורם לאי יציבות, שברגע שתימצא ״נקודת תורפה״ (בה החומר חלש יותר או מעוות באופן משמעותי יותר), היא תגרום בנקודה זו להתפוצצות הבלון. ניתן לראות נקודה אי-יציבה כזו בגומי הבלון המתעוות מעל למצח. על פי חוקי הזרימה (חוק ברנולי במקרה הזה), המהירות האופקית של גומי הבלון באזור המצח תהיה גבוהה יותר מזו שמול אפו ולכן העיוות יהיה גבוה יותר סביב המצח.
מרגע הניפוץ, מתקדם גל קול (אתם יכולים לשמוע את השאריות שלו היוצאות אל האוויר, בכל פעם שבלון מתנפץ), לא דרך הנפח אלא על פני השטח, מה שחושף עוד ועוד מהמים שהיו כלואים בבלון, למגע ישיר עם פני הבחור המסכן.