Wetenschap
Wat maakt dat schepen op mysterieuze wijze vertragen of zelfs stoppen terwijl ze reizen, ook al werken hun motoren goed? Dit werd voor het eerst waargenomen in 1893 en werd experimenteel beschreven in 1904 zonder dat alle geheimen van dit "dode water" werden begrepen. Een Frans team heeft dit fenomeen voor het eerst uitgelegd. Krediet:Morgane Parisi -StudioBrou.com
Wat maakt dat schepen op mysterieuze wijze vertragen of zelfs stoppen terwijl ze reizen, ook al werken hun motoren goed? Dit werd voor het eerst waargenomen in 1893 en werd in 1904 experimenteel beschreven zonder dat alle geheimen van dit 'dode water' werden begrepen. Een interdisciplinair team van het CNRS en de Universiteit van Poitiers heeft dit fenomeen voor het eerst verklaard:de snelheidsveranderingen van schepen die vastzitten in dood water zijn te wijten aan golven die werken als een golvende transportband waarop de boten heen en weer bewegen. Dit werk is gepubliceerd in PNAS op 6 juli, 2020.
In 1893, de Noorse ontdekkingsreiziger Fridtjof Nansen ervoer een vreemd fenomeen toen hij ten noorden van Siberië reisde:zijn schip werd vertraagd door een mysterieuze kracht en hij kon nauwelijks manoeuvreren, laat staan normale snelheid oppikken. 1904, de Zweedse natuurkundige en oceanograaf Vagn Walfrid Ekman toonde in een laboratorium aan dat golven gevormd onder het oppervlak op het grensvlak tussen de zout- en zoetwaterlagen die het bovenste deel van dit gebied van de Noordelijke IJszee vormen, een interactie aangaan met het schip, trekkracht genereren.
Dit fenomeen, dood water genoemd, komt voor in alle zeeën en oceanen waar wateren van verschillende dichtheden (vanwege het zoutgehalte of de temperatuur) zich vermengen. Het duidt twee weerstandsverschijnselen aan die door wetenschappers zijn waargenomen. De eerste, Nansen golvende weerstand, veroorzaakt een constante, abnormaal lage snelheid. De seconde, Ekman golvende weerstand, wordt gekenmerkt door snelheidsschommelingen in de ingesloten boot. De oorzaak hiervan was niet bekend. natuurkundigen, vloeistofmechanica experts, en wiskundigen van het Institut Prime van het CNRS en het Laboratoire de Mathématiques et Applications (CNRS/Université de Poitiers) hebben geprobeerd dit mysterie op te lossen. Ze gebruikten een wiskundige classificatie van verschillende interne golven en analyse van experimentele afbeeldingen op subpixelschaal, een eerste.
Zicht op de proefopstelling Door gebruik te maken van grotere dan gebruikelijke tanks, de wetenschappers toonden aan dat de laterale opsluiting opgelegd door te nauw ingestelde parameters, of door havens en sluizen, verergert de dynamische trillingen van boten. Krediet:© Pprime (CNRS) &LMA (CNRS/Université de Poitiers)
Dit werk toonde aan dat deze snelheidsvariaties te wijten zijn aan het genereren van specifieke golven die fungeren als een golvende transportband waarop het schip heen en weer beweegt. De wetenschappers hebben ook de waarnemingen van zowel Nansen als Ekman met elkaar verzoend. Ze hebben aangetoond dat het oscillerende regime van Ekman slechts tijdelijk is:het schip ontsnapt en bereikt de constante Nansen-snelheid.
Dit werk maakt deel uit van een groot project dat onderzoekt waarom, tijdens de Slag bij Actium (31 v.Chr.), Cleopatra's grote schepen verloren toen ze de zwakkere schepen van Octavian onder ogen moesten zien. Zou de Baai van Actium, die alle kenmerken van een fjord heeft, de vloot van de koningin van Egypte in dood water hebben gevangen?
Dus nu hebben we een andere hypothese om deze klinkende nederlaag te verklaren, dat in de oudheid werd toegeschreven aan remoras, 'suckerfish' vastgemaakt aan hun romp, zoals de legende gaat.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com