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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Dezember 1943,
Die resultierende Schwingung des Gesamtsystems wird ein ziemlich komplizierter
Vorgang sein, bei dem die relativen Dimensionen der einzelnen Schwingungsbereiche und
die Art ihrer Verbindung, d.h, ihre Kopplung, für die Eigenperiode des Gesamtsystems
entscheidend sind. Bei der theoretischen Behandlung der in Frage stehenden Schwin-
gungen ist es also nötig, eine Behandlungsweise zu suchen, die die Art der betreffenden
Verbindung angibt und bei der wir die Dimensionen der Verbindungsöffnung explizit in
die Gleichung zur Bestimmung der Periode hineinbekommen.
An Stelle der Gleichung für die Teilchenbewegung setzen wir die Wellengleichung für
das Geschwindigkeitspotential @# an. Es sei im Becken I
= cs x et
worin
x €» 2x
= =
ee
wenn € die Fortpflanzungsgeschwindigkeit und £ = eT die Wellenlänge bedeuten.
In der Nähe von x = 1, soll aber die Bewegung von der ungestörten Form (1) ab-
weichen, und zwar sei 1* (—1,) der größte Wert von x, für welchen die Bewegung noch
nach (1) verläuft, und es sei ©, der Wert von &@, wenn x -=1* ist. Der Raum zwischen
x =: 1* und dem inneren Teil des Beckens II sei klein gegen l, und gegen 2, wenn £ die
Wellenlänge bedeutet,
Bezeichnen wir mit q die von I nach IT durchfließende Wassermenge und setzen für
lie Querschnittsfläche des Sees 1 bi-h, = 8, = konstant, dann gilt die Kontinuitäts-
bedingung
(35) 7 a
OU dx xp ar’
A. h, der Durchfluß durch den Querschnitt bei x -=1* sei gleich dem Durchfluß dureh den
Verbindungskanal. ,
Ist 4* das Geschwindigkeitspotential im Becken IT, dann besteht zwischen @* und
Jem statischen Druck p im Becken )I die Beziehung
%
pe und ts [»at.
worin o die Dichte bedeutet. .
Der statische Druck p ist eine periodische Funktion der Zeit p— p (t) und proportional
der Höhe des Wasserspiegels über dem Mittelniveau, dessen Tiefe h, sein möge. Je nach-
dem das Wasser in II über oder unter dem Mittelniveau steht, fassen wir den Druck als
Über- oder Unterdruck im Becken II auf. Es ist also
_ KIA
p {t) Pr EN 1 Q2 *
Ah=h-—h.
Dafür können wir auch schreiben
pp = 0 ah, Pla Br own Ei
Dal he G
wenn
37h, und bylıhz = Q.
Die Wasserstandsschwankungen im Becken IT sind also so zu verstehen, daß das Niveau
Jurch Zu- und Abfließen von Wasser periodisch gehoben und gesenkt wird, Die Amplitude
der Schwingung sei auf der Strecke xm — Xn = 1, konstant, Den analogen Schwingungs-
vorgang in der Akustik finden wir beim Helmholtzresonator, dessen Eigenfreauenz nach
Rayleigh
nm 2 _ VS
T Q
ist, worin a die Schallgeschwindigkeit, C die „Leitfähigkeit“ der Resonatoröffnung und Q
das Resonatorvolumen bedeuten.
Für das Geschwindigkeitspotential »* in II setzen wir
1 f dt= Sf dt
A Jpdt= ga