Engang, da jeg kastede sten ud i floden, lagde jeg mærke til, at stenene lavede ringe i vandet, som voksede sig større. Hvordan laver stenen en krusning? Hvorfor breder ringene sig længere og længere ud? Hvorfor stopper de?
Rowan, seks år, Storbritannien.
Hej Rowan. Det er nogle rigtig gode spørgsmål og et sjovt eksperiment.
Når du kaster en sten i floden, skubber den vandet til side og danner en ring i vandet, en krusning, der bevæger sig væk fra det sted, hvor stenen landede.
I takt med at stenen synker dybere ned i floden, strømmer vandet ved overfladen tilbage for at fylde det tomrum, stenen skabte.
Vandet strømmer almindeligvis tilbage med lidt for meget entusiasme, så det skvulper. Og jo større sten, desto mere skvulper det.
Tilfører energi
Bølgeskvulpet skaber endnu flere krusninger, der har en tendens til at bevæge sig væk fra det sted, hvor stenen røg i vandet.
Når vandet er i sin roligste, laveste energitilstand, er overfladen blank og stille. Ved at kaste stenen i floden tilfører du energi.
Det får vandet til at bevæge sig rundt og forsøge at sprede energien, så det kan vende tilbage til en stille, blank overflade.
Det følger et fundamentalt begreb i fysikken, som lyder, at alt forsøger at finde en tilstand, hvor dets energi er så lille som muligt.
En måde, energi kan bevæge sig rundt på, er ved at danne bølger. For eksempel er de bølger, du ser på stranden, dannet af energi fra vinden.
Lys og lyd bevæger sig også i bølger, selvom vi ikke kan se det direkte.
Og de krusninger, som du ser i floden, er små bølger, der transporterer energien væk fra det sted, hvor stenen ramte vandet.
\ Læs også
Op og ned
Du ved måske allerede, at alt, hvad vi kan røre ved, består af en masse små molekyler, som i sig selv består af endnu mindre dele kaldet atomer.
Vand er også dannet af molekyler, men i en krusning bevæger vandmolekylerne sig ikke væk fra stenen, som vi ellers kunne forvente.
Vandmolekylerne bevæger sig faktisk op og ned. Når de bevæger sig op, trækker de de andre molekyler ved siden af sig op.
Så bevæger de sig ned og trækker de omkringliggende molekylerne med sig ned.
Det skaber de små, fine bølgeskvulp, du kan se på vandoverfladen. Og det er, sådan krusningen bevæger sig væk fra stenen, du kastede. Lidt som en menneskebølge løber gennem tilskuerpladserne på et stadion.
Det er hårdt arbejde at trække vandmolekylerne op og ned, og energien ebber gradvist bort, så krusningerne bliver mindre, desto længere væk de er.
Til sidst bruger krusningerne al energien fra stenen og bølgeskvulpet, lige indtil vi ikke længere kan se dem længere.
Spreder sig i cirkler
Krusninger spreder sig ofte i ringe, men ikke altid. Hvis du smider en gren i vandet, vil den skabe lige krusninger på siderne og runde krusninger nær enderne af grenen.
Så din sten dannede sandsynligvis cirkulære krusninger, fordi selve stenen var forholdsvis rund.
Men der sker også noget andet: Forskellige bølger bevæger sig med forskellig hastighed. Bølger med meget energi bevæger sig hurtigere.
For eksempel løber virkelig store flodbølger eller tsunamier over havet så hurtigt som et fly i luften (op til 800 kilometer i timen).
Når du kaster en pind i vandet, indhenter krusningerne fra midten af pinden til sidst krusningerne fra enderne, som følge af de forskellige måder de spreder sig på.
Så langt væk fra pinden er krusningerne runde … Ligesom de var omkring din sten.
Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
Simons Cox' profil (Aberystwyth University)
