UK 
EnglishТипова
Polski🌊 Динаміка Хвиль
Океанські хвилі зі спектром JONSWAP, розповсюдження зибі, рух судна та дисперсія хвиль.
Про цю симуляцію
Цей симулятор підсумовує п'ять хвильових гармонік у неправильну поверхню моря, розв'язує повне дисперсійне рівняння ω² = gk·tanh(kd) методом Ньютона, щоб отримати точну довжину й швидкість хвилі на будь-якій глибині, і виводить стан моря безпосередньо зі спектра JONSWAP — тієї ж моделі, яку океанографи використовують для опису вітрових морів. Корпус судна на поверхні здійснює кільову й бортову хитавицю в такт із періодом хвиль, а індикатор Resonance стає червоним саме тоді, коли власний період хитавиці судна небезпечно збігається з домінантним періодом хвиль — реальна небезпека, від якої конструктори суден захищаються свідомо.
🔬 Що показано
Анімовану поверхню океану, побудовану із суми хвильових гармонік, із судном, що реалістично на ній рухається (кільова й бортова хитавиця), а також панель енергетичного спектра JONSWAP нижче, яка показує, які саме частоти домінують у стані моря та де розташована пікова частота fp.
🎮 Як користуватись
Налаштуйте значну висоту хвилі Hs, піковий період Tp, глибину води й довжину судна, або перейдіть до пресету (Calm, Moderate, Rough, Storm), щоб побачити, як оновлюються довжина хвилі, фазова швидкість, групова швидкість, кільова хитавиця, стан моря та попередження про резонанс.
💡 Чи знали ви?
Довга зибі від далекого шторму завжди обганяє коротку вітрову хвилю поблизу свого джерела, бо групова швидкість на глибокій воді масштабується з довжиною хвилі — довші хвилі несуть енергію швидше, тож плавна котлива зибі, що досягає берега, часто приходить задовго до самого шторму, який її породив.
Часті питання
Що таке дисперсійне співвідношення?
Це рівняння ω² = gk·tanh(kd), яке пов'язує частоту хвилі з її хвильовим числом і глибиною води. Воно пояснює, чому довші хвилі рухаються швидше на глибокій воді, і чому всі хвилі сходяться до однакової швидкості мілководдя √(gd), наближаючись до берега.
Що таке спектр JONSWAP?
Це статистична модель того, як енергія хвиль розподіляється за частотами у вітровому морі, розроблена на основі вимірювань під час Joint North Sea Wave Project. Пікова частота fp визначає домінантний період хвилі, а інтегрування всього спектра дає значну висоту хвилі Hs.
Що таке резонанс кільової хитавиці судна і чому це небезпечно?
Судно поводиться як система «пружина-маса-демпфер» із власним природним періодом хитавиці. Якщо цей період збігається з домінантним періодом хвилі, вертикальний рух судна може різко посилитися навіть у помірному морі — саме цей небезпечний збіг сигналізує індикатор «Resonance» у симуляції.
Чому зибі приходить раніше за шторм, що її породив?
На глибокій воді групова швидкість (швидкість, з якою насправді рухається енергія) пропорційна довжині хвилі, тож найдовші хвилі, породжені далеким штормом, обганяють коротші, крутіші хвилі й приходять до берега першими — часто за дні до самого шторму.
У чому різниця між глибоководними та мілководними хвилями?
На глибокій воді (глибина значно більша за половину довжини хвилі) хвилі не відчувають морського дна й рухаються зі швидкістю √(g/k). На мілководді (глибина значно менша за одну двадцяту довжини хвилі) морське дно безпосередньо контролює швидкість через √(gd) — саме тому хвилі сповільнюються й крутішають, наближаючись до берега.