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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Januar 1034,
Die Bewegungsgleichung benutzen wir (zunächst ohne Berücksichtigung von
Reibungseinflüssen) in der Gestalt
IE On
; Se Ba
also, wenn eo für |/gh gesetzt wird, nach Verbindung mit (1)
BE DE
Se St
Wir betrachten hier unter den Lösungen der Differentialgleichung aus-
schließlich stehende Wellen, also z. B. ;
= 006 xl SE x
{ ats .
(y Zahl der Knoten, a Ausschlag der Welle am Seenende).
Nach Gleichung (1) gilt ebenso wie (3) auch
m in in 27
hrez 1 yon ,
Für die Schwingungszeit ergibt sich die Meriansche Formel Te
Y VE
Die Geschwindigkeit > der mit diesen Seiches verbundenen horizontalen
Strömungen erhält man leicht als:
a DL a
dt FT
]. Es wirke eine äußere horizontale Kraft X auf die Wasserfläche des Sees
ein; sie sei allein von x differenzierbar abhängig und pflanze sich unter Bei-
behaltung ihres räumlichen Aufbaus mit der gleichbleibenden Geschwindigkeit u
in der x-Richtung fort. X=—f1 (x-—— ut). Die allgemeine Differentialgleichung
der Wasserbewegung erhalten wir durch Hinzufügen des Ausdruckes X zu der
rechten Seite von Gl. (2). Bei Seiches liegt es näher, die Betrachtungen auf die
augenfälligen Hubhöhen (x) zu gründen. Wir gewinnen leicht die Beziehung :
& 0% S
sn 0 „. ®
Der physikalische Vorgang der Kraftübertragung auf die Wassermassen
bleibe unerörtert, Wir wollen annehmen, eine solche habe stattgefunden und
bewirke, daß den einzelnen Flüssigkeitsteilchen (gegebenenfalls mit einer Phasen-
verschiebung £ gegen die Kraft) die Geschwindigkeit u aufgezwungen wurde; zwangs-
Jäufig erfolgt dabei eine Wölbung des Wasserspiegels, Eine weitere Annahme
sei, daß die Erhebungen # nur durch den Faktor cos 7. von x abhängig seien,
wobei 7 eine ganze Zahl bedeute. Der allgemeine Fall muß nach Fourier durch
Zusammenwirken von zahlreichen Einzelfällen mit verschiedenen y vorgestellt
werden, Da die Länge des Sees begrenzt ist, tritt am Leeufer sofort eine Über-
Jagerung der anlaufenden Bewegung mit der zurückgeworfenen ein; also erhält
man unter allen Umständen, welcher Art die Kraft und ihre Geschwindigkeit
auch sel:
nu = 300 (47 z— at) +3 cos (x Zut+2) = arcos "x .00s (7. ut 2) „ (7)
Die Gl (7) stellt eine v-knotige stehende Welle mit der Amplitude a dar,
Eine Vereinigung dieses Ansatzes mit der Bewegungsgleichung (6) liefert
X
hr dx
a a wat
Aus dieser Beziehung erhellt eine doppelte Resonanzbedingung zwischen Kraft-
verlauf und Amplituden der Bewegungen in unserem Seebecken, Einmal erreichen
dieselben eine beträchtliche Größe, wenn die störende Kraft in Gestalt eines
schroffen Impulses (0 X/0 x sehr groß) auftritt. Andererseits erzielt den nämlichen
Erfolg die Erfüllung der Gleichung:
us ( oder ü zz Lo