Artikkel

Hvorfor treffer bølgene alltid nesten vinkelrett på stranda?

Bølger slår mot stranda i Larvik
Her i Larvik har bølgene ingen problemer med å treffe 90 grader på stranda. Foto: Eivind Torgersen/UiO Bruk bildet.

Hvorfor treffer bølgene alltid nesten vinkelrett på stranda?

Det finnes en søt, liten formel, og med en linjal kan du selv teste forklaringen. 

– Stråleteorien går ut på at man tenker seg bølgegrupper som partikler som forplanter seg, sier matematiker Susanne Støle-Hentschel.

Hun er nettopp ferdig med en doktorgrad ved UiO. Der har hun forsket på å finne en algoritme som kan bidra til å beregne hvordan bølgene på havet utvikler seg.

– Retningen til bølgene kan for eksempel endre seg over tid hvis bunntopografien endrer seg, sier Støle-Hentschel til Titan.

Dette betyr at retningen på bølgekammene endrer seg avhengig av «terrenget» på bunnen.

Stråleteori

Stråleteorien er en teori for lys. Den beskriver lys med rette linjer.

Linjene endrer retning i forbindelse med brytning og refleksjon, slik som i linser og speil.

Stråleteorien kalles også geometrisk optikk.

Kilde: Store norske leksikon

Langsomt mot land

Nær land, og særlig ved en langgrunn strand, endrer topografien seg mer enn det den gjør lenger ut. Det blir grunnere.

– Og det er i denne retningen avbøyingen skjer, sier Støle-Hentschel.

Hun sammenligner det med en lysstråle som avbøyes rundt en nøytronstjerne. Men det er altså sjøbunnen som «holder igjen» bølgene.

En søt, liten formel

Som matematiker er Støle-Hentschel selvfølgelig klar med en formel og noen utregninger.

– Hastigheten til en bølgegruppe er avhengig av dybden, begynner hun.

Hastigheten (c) er lik kvadratroten av høyden (h) ganget med gravitasjonskonstanten (g):

Formel for stråleteori

Gravitasjonskonstanten er alltid den samme. Det er derfor den kalles en konstant. Dermed er det høyden, i dette tilfellet sjødybden, som sender hastigheten opp eller ned.

Dybden vil stort sett være lavere nærmest land. Dermed blir hastigheten også lavest nærmere land.

– Jo dypere det er, jo fortere går det. Delen av bølgekammen som er nærmest stranden, blir langsommere. Dermed dreier bølgen i den retningen, sier Støle-Hentschel.

Prøv selv med en linjal

Susanne Støle-Hentschel
Susanne Støle-Hentschel har forsket på bølger ved Matematisk institutt på UiO. Foto:  Eivind Torgersen/UiO Bruk bildet.

Hun ber deg tenke deg at du holder en linjal med to hender. Linjalen skal være bølgekammen.

– Anta at du har en strand på høyre side. Hvis du nå beveger linjalen framover, må din høyre hånd bevege seg langsommere enn din venstre hånd. Og siden linjalen ikke endrer form, må du dreier den mot høyre, forklarer Støle-Hentschel.

Til slutt skummer linjalen rett mot strandkanten i hele sin 30 centimeter lange bredde.

Les mer på Titan.uio.no

Er du interessert i forskningsnyheter om realfag og teknologi: Følg Titan.uio.no på Facebook eller abonner på nyhetsbrevet vårt

 

Kategori: 

Les også

Thorium er kåret til Norges nasjonalgrunnstoff

Thorium er Norges nasjonalgrunnstoff

Oppkalt etter den norrøne guden Tor. Oppdaget i et mineral fra Norge. Store norske forekomster og muligens løsningen på fremtidens energibehov.