موجة صدمة منخفضة الضغط
الموجة الصدمية غير المضغوطة هي موجة صدمية لا تفي بشروط بيتر لاكس .
تفاصيل
الموجات الصدمية العادية موجات انضغاطية، أي أنها تحقق شروط لاكس: السرعة المميزة (سرعة الصوت في الهواء) خلف الموجة الصدمية أكبر من سرعة الموجة الصدمية نفسها، والتي بدورها أكبر من السرعة المميزة أمام الموجة الصدمية. السرعة المميزة هي سرعة الاضطرابات الصغيرة المتحركة. ويبدو أن هذه الشروط ضرورية لبقاء الموجة الصدمية وعدم اضمحلالها. إذا تحركت قمة الموجة أسرع من قاعدتها، فإن جبهة الموجة تصبح حادة ذاتيًا، وتتحول في النهاية إلى موجة صدمية شبه متقطعة، أي جبهة موجة حادة تبقى كذلك أثناء انتقالها.
تكون الموجة الصدمية غير مضغوطة إذا لم تتحقق شروط لاكس. وقد تبقى جبهة الموجة الحادة حادة أثناء انتقالها حتى عندما تتحرك الاضطرابات التي خلفها بسرعة أبطأ منها.
يمكن إجراء تجربة لتوضيح ذلك باستخدام طبقات سائلة متحركة : حيث تُفرد طبقة سميكة فوق طبقة رقيقة. تبقى الطبقات السائلة حادة أثناء تحركها لأن انتشارها يتعزز بفعل تأثير مارانغوني . ومن خلال إحداث اضطرابات طفيفة بطرف شعرة، يمكن تحديد ما إذا كانت الموجات الصدمية ضاغطة أم غير ضاغطة.
ملاحظات ومراجع
- AL Bertozzi, A. Münch, X. Fanton, AM Cazabat, استقرار خط التماس و"الصدمات تحت الضغط" في تدفق الأغشية الرقيقة المدفوعة، رسائل المراجعة الفيزيائية ، المجلد 81، العدد 23، 7 ديسمبر 1998، الصفحات 5169-5172
للمزيد من القراءة
الموجات غير الخطية والنظرية الكلاسيكية للموجات الصدمية
- ج. ديفيد لوجان. مقدمة في المعادلات التفاضلية الجزئية غير الخطية، وايلي-إنترساينس ، 1994
- جي بي ويذام . الموجات الخطية وغير الخطية. وايلي-إنترساينس 1974
- بيتر د. لاكس . الأنظمة الزائدية لقوانين الحفظ والنظرية الرياضية للموجات الصدمية. جمعية الرياضيات الصناعية والتطبيقية، فيلادلفيا، بنسلفانيا، 1973، الأنظمة الزائدية لقوانين الحفظ II . مجلة الرياضيات البحتة والتطبيقية ، 10: 537-566، 1957
النظرية الرياضية لموجات الصدمة تحت الضغط المنخفض
- م. شيرر، د. ج. شايفر، د. مارشيسين، ب. بايس-ليمي. حل مسألة ريمان لنظام نموذجي 2 × 2 لقوانين الحفظ غير القطعية تمامًا . أرشيف التحليل الميكانيكي العقلاني 97: 299-320، 1987
- أندريا إل بيرتوزي، أ. مونش، م. شيرر، الصدمات تحت الضغط في تدفق الأغشية الرقيقة، فيزيكا د، 134(4)، 431-464، 1999
- أ. مونش. انتقال الصدمة في تدفق الأغشية الرقيقة الناتج عن تأثير مارانغوني والجاذبية 1999
- أ. مونش، أ. ل. بيرتوزي، جبهات التخلخل والضغط المنخفض في الأغشية المدفوعة، فيزياء السوائل (رسائل) 11(10)، ص 2812-2814، 1999
تجارب على الأغشية السائلة
- ف. لودفيكسون، إي. إن. لايتفوت. ديناميكيات الأغشية السائلة الرقيقة في وجود تدرجات التوتر السطحي. مجلة AIChE 17: 5، 1166-1173، 1971
- هربرت إي. هوبيرت. تدفق وعدم استقرار تيار لزج أسفل منحدر. مجلة نيتشر، المجلد 300، الصفحات 427-429، 1982
- AM Cazabat, F. Heslot, SM Troian , P. Carles. عدم استقرار التفرع في الأغشية الرقيقة المنتشرة بفعل تدرجات درجة الحرارة. Nature، المجلد 346، 824-826، 1990
موجات الصدمة التجريبية ذات الضغط المنخفض
- اكس فانتون. Etalement et instabilités de film de mouillage en présence de gradients de التوتر السطحي Thèse، LPMC، Collège de France 1998
- AL Bertozzi, A. Münch, X. Fanton, AM Cazabat, استقرار خط التماس و"الصدمات تحت الضغط" في تدفق الأغشية الرقيقة المدفوعة، رسائل المراجعة الفيزيائية ، المجلد 81، العدد 23، 7 ديسمبر 1998، الصفحات 5169-5172
- T. Dugnolle, Des chocs Non-classiques lors de l'étalement force d'un Liquide ، Mémoire de DEA (باريس 6، Physique des Liquides)، LPMC، Collège de France 1999
- موجات الصدمة