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Für
jeden Menschen, der an einen Strand kommt, gibt es immer wieder
ein unvergessliches und scheinbar niemals enden wollendes Spiel
der Natur zu erleben. Das ist das ewige Spiel der Wellen, die einmal
als sanfte Dünung und dann wieder ein anderes Mal mit Ohren
betäubendem Getöse an das Ufer treffen.
Kaum einer wird sich darüber Gedanken machen, was da eigentlich
so vor sich geht, wenn aus Wasser, Land und Wind diese Wellen entstehen,
ohne die das Meer eben nicht denkbar wäre.
Der eigentliche Vorgang ist physikalisch auch nur anhand eines gedachten
Modells vorstellbar. Hier soll der Versuch unternommen werden, dieses
Phänomen zu erklären.
Für eine mechanische Welle – und eine Wasserwelle ist
eine mechanische Welle, bedarf es eines Mediums. Das ist das Wasser.
Dieses Wasser trägt die Welle und in diesem pflanzt sie sich
fort. Was wir sehen, sind immer nur die Berge und Täler dieses
Mediums.
Aber wie kommt es dazu?
Stellen wir uns das Meer als ein weites Kornfeld
vor und die miteinander ja verbundenen Teilchen als die Halme
dieses Kornfeldes, über
die der Wind streicht. Der Wind ergreift die die oberen Teile der
Halme und beugt die elastisch schwingenden Halme. Dabei führt
jeder Halm für sich gesehen die gleiche Schwingungsbewegung
vollständig aus. Die Halme in Windrichtung gesehen nebeneinander
haben den gleichen Schwingungszustand und die hintereinander sind
zeitlich in unterschiedlichen Phasen der Schwingung.
Je nach der Stärke des Windes ist die Schwingung stärker
oder schwächer. Was man sieht, ist dann eine scheinbar sich
durch das Kornfeld bewegende Welle, obwohl jeder Halm an seinem
Platz verblieben ist. >>
Grundsätzlich verhält sich das Wasser mit seinen beweglichen
Molekülen ebenso. Die Wellenberge des Wassers bewegen sich
scheinbar auf das Ufer zu, obwohl es im Wesentlichen nur ein Auf
und Ab ist.
Einen sehr geringen Teil des Wassers treibt der Wind auch wirklich
vor sich her an den Strand. Die Energie der Welle wird bei steilem
Ufer reflektiert und bei flachem Strand allmählich aufgezehrt.
Reflektierte Wellen können sich mit den ankommenden in unterschiedlicher
Weise überlagern und dabei verstärken oder aber auch
sogar aufheben. Das zurückfließende Wasser, das nicht
im Strand versickert, strömt am Grund zurück in das Meer
und erzeugt je nach der Menge, die an das Ufer gedrückt wurde,
die so schön anrollenden Wellen.
Gewiss ist das ganze Wesen der Wellen viel komplexer und kann in
dieser kleinen Abhandlung nicht umfassend erläutert werden,
weckt aber vielleicht die Neugier. Am Strand in der Sonne zu liegen
muss nicht langweilig sein.
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