Ontstaan en verloop Watergolven

Moos

Beste TU Delft,

Wij, twee 6vwo scholieren, willen ons profielwerkstuk doen over het onderwerp watergolven. We hebben inmiddels al ondervonden dat dit een lastig onderwerp is. We houden ons vooral bezig met het ontstaan en het verloop van watergolven.

We zijn momenteel een plan van aanpak aan het schrijven. We hebben goede connecties bij twee zwembaden. Ook zaten we te denken om, mits we hier toestemming voor krijgen, in een zwembad met een herstelbare bodem proeven uit te voeren. Een probleem is dat we helaas nog niet weten hoe we een constante golf moeten creëren. Een idee van ons is om een plank in het water op en neer te laten bewegen, zodat de golven recht naar de schuine bodem toe bewegen.

Nu staat er een filmpje op de engelse wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Breaking_wave waarbij er, volgens ons, een stuwkracht is uitgeoefend op het water en doordat de kust omhoog loopt breekt de watergolf. Dit lijkt ons ook een goed idee om uit te voeren, maar om dit in eenzwembad toe te moeten passen lijkt ons moeilijk. Bovendien denken we dat we daarvoor een gigantische waterbak moeten hebben, aangezien we met randeffecten zitten. Hebben jullie soms ideeën of tips voor ons?
Misschien zouden we nog de breking van een golf nader bestuderen. Hieronder staat onze hoofdvraag en de bijbehorende deelvragen.

Hoofdvraag:
Hoe ontstaat een watergolf en hoe is het verloop?

Deelvragen:

Wat is de definitie van een watergolf?
Zijn er verschillende soorten watergolven?
Welke krachten zijn er aanwezig bij een watergolf?
Met welke constructies of technieken kun je een constante golf creëren?
Hoe kun je de snelheid en de hoogte van de golf meten?
Wat is de invloed op de hoogte en snelheid van de golf door het variëren van:

de diepte van de bodem?
de steilheid van de bodem?
de frequentie van de golf?

Hoe creëer je een obstakel en wat heeft dit voor een gevolgen voor een golf?
(open en gesloten obstakels, onder water, half boven water)
Wat is het randeffect en wat heeft dit voor een gevolgen (bij een waterbak)?
Wat zijn de overeenkomsten en verschillen tussen watergolven bij een golfbak en watergolven bij een zwembad?

Hopelijk kunnen jullie iets met deze informatie/vragen en kunnen jullie ons helpen met de theorie van watergolven en hopelijk hebben jullie nog ideeën voor de uitvoering.

Joost Willems

beste Daphne,

dit is inderdaad een lastig onderwerp. Om te beginnen een paar tips op basis van je deelvragen:
deelvraag 3: deze zou ik schrappen, dit is erg lastig om te berekenen. Ik denk dat hoogtes en snelheden al lastig genoeg zijn.
deelvraag 7: Het is erg lastig om te voorspellen wat een golf doet. Meten zou nog wel kunnen, maar er aan rekenen, vergt stof die pas in het 4e jaar van je studie civiele techniek aan bod komt of misschien nog wel later.

Voor het breken van een golf zou je nog wel wat onderzoek kunnen doen. Bijvoorbeeld verschillende hellingen, ruwheid van de ondergrond gebruiken. Ook verschillende waterhoogte, golfhoogte en snelheden kan je hiermee gebruiken. Dan kan je op internet naar theorie zoeken en kijken of dat ook uit jouw onderzoekje is gekomen. Wel wordt het rekenen hieraan echt heel erg lastig, maar de plek van breken, kan je wel in je onderzoekje bepalen en de invloed hierop.

Let wel op dat dit al veel werk gaat kosten en dan zou ik randeffecten verwaarlozen.

Ik hoop dat ik jullie wat op weg heb geholpen. Als je vragen hebt over het berekenen van de hoogte van golven of de snelheid tgv de wind, kan ik jullie wel helpen.

ik hoop dat jullie er wat aan hebben en mochten jullie nog vragen hebben, dan hoor ik ze graag.

met vriendelijke groet,
Joost