水の波の速度を緩やかにする手法を教えて下さい！

水の波形を投影する装置を作製しているのですが、波の速度を緩めたい場合はどうしたらいいのでしょうか？

WEBで調べてみたところ「水深は浅いほど波速は遅くなる」とのことですが、水波には「浅水波」、「深水波」、「表面張力波」など色々な波があるようで、波の種類によってはその法則が当てはまらないようです。

http://topicmaps.u-gakugei.ac.jp/physdb/wave/wat …
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question …


そこで質問ですが、以下の条件の水波の速度を緩めるにはどういった手法が有効なのでしょうか？

幅600ｍｍ×奥150ｍｍの水槽に水道水を入れ、造波板を揺らすことで波をつくる。

現在の水深は15ｍｍ程度。水深は深くすることも、浅くすることも可能

使用する液体は「水」であること。

水槽の底から天井方向に光を当てることで水波を天井などに投影させる。


宜しくお願いします！

No.8 ベストアンサー 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2014/06/25 07:11

＞確かに波は遅くなりましたが波形が完全に崩れてしまうようです。

　それは、急に遅くなってしまったために追い越してしまうのです。(サーフィンの巻き波、あるいは砂浜に打ち寄せる波の頭が崩れるのと同じ)
　振動数を大きくするか、急に浅くしない・・・。
　あまり大きく振動させるとうまく行きませんよ。波がレンズの代わりをしますから、目では見えないくらいの、ほんのわずかな振幅で良いです。

　このあたりは工夫してください。。

この回答へのお礼

とても親切にご説明いただき有り難うございます。

昨日、そして今日とご指摘いただいたように実験をしてみましたがなかなかうまくいきません。ほんとに数ミリ単位の調整が必要なんですね。

それでも数回に1度は目的としていた波形に近い波をを再現できるようになりました。このペースで改善を続ければ何とかなりそうです。

実際に試した結果を伝えたかったため他の方よりお礼が遅れて申し訳ございませんでした。

また質問させていただくことがあると思いますが、その際には宜しくお願い致します。

お礼日時：2014/06/26 22:11

No.9 回答者： ichikawaseiji 回答日時： 2014/06/25 08:34

No.３です

わざわざお礼を記入頂き有難うございます。
お礼の中で、シリコーンオイルでは波がすぐ消える、とありますが、御期待よりも液体が重いのが原因です。
軽くて粘度の高いものを捜してください。
グリセリンは水に可溶ですので粘度が調整し易いかと思います。
透明性がいらなければペンキの類が手頃かと思います。
水溶性であれば、粘度調整は簡単です。
透明ということであればニスの類はいかがでしょうか。溶剤で調整可能です（火気には充分注意して下さい）
保温が可能であればゼラチンも使えるでしょう。
色々探してみて下さい

重いとその分回転エネルギーをロスします。

この回答へのお礼

ご丁寧にありがとうございます！
さっそくグリセリンで試してみます。

ありがとうございました！

お礼日時：2014/06/25 15:18

No.7 回答者： infinitepote 回答日時： 2014/06/25 00:25

勘違いしていました。

どんなシステムを開発されているのかわかりませんが、皆さんがおっしゃるようなアクリル板の傾斜を工夫するのが簡単だと思いました。

変わった発想で対策するなら、波の進行方向と逆方向の遠心力で水を引っ張る方法があると思います。
自然界ではあり得ないですし、実用化も難しいかもしれませんが減速させる効果はあるかと思います。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

皆さまからたくさんご意見をいただけたので色々取り入れながら試行錯誤してみます。

ありがとうございました。

お礼日時：2014/06/25 15:13

No.6 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2014/06/24 19:08

波ですから、振動数は当然変えられませんが、速度(波長)は変えられます。

　あまりに定番の方法で申し訳ないが、透明なガラス板を入れて水深を浅くしてください。
なぜ定番かと言うと、
・海岸に打ち寄せる波が常に波打ち際に平行の波頭を作って押し寄せること
・なぜ沖で低い波が浅瀬に来ると急に盛り上がってサーフィンができる波になるか
を示すために行なわれるからです。

★唯一のポイントは、そのリンク先にも書いてありますように、水深が波長よりも浅いことが条件

　途中に斜めにガラス板を斜めに入れると見事に波の速度は遅くなってカーブしてくれますよ。


　
　

この回答へのお礼

ありがとうございます。

只今アクリル板を斜めに設置して試している最中です。確かに波は遅くなりましたが波形が完全に崩れてしまうようです。まだ改善の余地はあるようなのでこれから色々と試してみます。

ありがとうございました。

お礼日時：2014/06/24 23:02

No.5 回答者： infinitepote 回答日時： 2014/06/24 15:15

不規則に波を発生させるしかないかと思います。

縦横に動かすのではなく、時計反時計と少し回転させると良いのでは？

この回答へのお礼

反時計回りに造波するとはコリオリの力を使うということなのでしょうか。

ユニークな回答有難うございました。

お礼日時：2014/06/24 22:59

No.4 回答者： TooManyBugs 回答日時： 2014/06/24 14:54

無理です。

波の速度は媒質で決定されますから。

やるとすれば流水を用いればドップラー効果で１方向のみは遅くすることは出来るかもしれませんが。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

「ドップラー効果」調べました！
水槽で行うと複雑な装置が必要になりそうですが、何かに応用できないか考えてみます。

ありがとうございました。

お礼日時：2014/06/24 22:56

No.3 回答者： ichikawaseiji 回答日時： 2014/06/24 14:46

一度発生した波をコントロールできる技術は今のところありません。

波形を投映するのが目的であれば、水の粘度を変えてやれば、発生する波の速度はその粘度に応じて変わります。
油でもひまし油でも葛湯でも粘度の高い液体はいくらでもあります。
外見上水によく似た液体を捜すなり作った方が早いでしょう。
何がなんでも水だ！というのでは難しいでしょう。

液体に発生している波はその場その場の回転運動が伝播している現象です。
回転運動の速度を落とす、すなわち粘度を上げるということです。

最近はコンピューター技術が発達しています。
画像の再生速度を遅くして投映されるほうが簡単なのではないのでしょうか。
生憎それ用のソフトはしりませんので申し訳ございません。
当サイトには詳しい回答者の方が沢山おられますので、別途スレをお立てになられることをお勧めします。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

当初、シリコンオイルを使用していたのですが、粘度があると確かに波は緩やかになるのですが、波がすぐ消えてしまうという問題が。。。

でももう一度検討してみます。ありがとうございました。

お礼日時：2014/06/24 22:54

No.2 回答者： nekonynan 回答日時： 2014/06/24 14:33

　造波板を揺らすことで波をつくるので、波のスピードは、造波板の移動スピードに比例するってことです。

　したがって、遅くすればいいのです。

　

この回答へのお礼

造波板の運動速度ゆるめてみると波紋がすぐに消えてしまいましたので、少し工夫して色々試してみます。

ありがとうございました。

お礼日時：2014/06/24 22:52

No.1 回答者： gaspan_asobi 回答日時： 2014/06/24 14:33

水の表面にプレートを乗せればいいのでは？

この回答へのお礼

水の上に透明のプレートをのせ、プレートに流れ込む波形を捉えるということでしょうか？

ちょっと試してみます！ありがとうございました。

お礼日時：2014/06/24 23:06