Volume 24: Pages 321-324, 2011
Surface gravity waves impacting still water
Kern E. Kenyona)
4632 North Lane, Del Mar, California 92014-4134, USA
When plane surface gravity waves move into still deep water and there are no torques available to change the magnitude of the orbital angular momentum, then the angular momentum of the waves is conserved, meaning that the square of the amplitude divided by the frequency is constant at a fixed location as the waves pass by. Linear momentum is not conserved because the still environment exerts a reaction force on the advancing waves. From the balances of linear and orbital angular momentum come the conclusion that both the amplitude and the frequency must change as the waves travel into still water. Some ocean wave data agree qualitatively with the conservation of angular momentum. Quantitative comparisons between theory and measurement are left for the future.
Lorsque des ondes de gravité sur une surface plane se déplacent dans de l'eau tranquille profonde et qu'il n'existe pas de couples en présence susceptibles de modifier l'ordre de grandeur du moment angulaire orbital, le moment angulaire des ondes est alors conservé, ce qui signifie que le quotient du carré de l'amplitude par la fréquence est une valeur constante en un lieu fixe lorsque les ondes passent par ce lieu. Le moment linéaire n'est pas conservé car l'environnement tranquille exerce une force de réaction sur les ondes approchantes. À partir des équations d'équilibre des moments linéaire et orbital on déduit en conclusion que l'amplitude et la fréquence doivent toutes deux changer au fur et a` mesure que les ondes se déplacent dans l'eau tranquille. Certaines données sur les vagues de l'océan s'accordent qualitativement avec les données relatives a` la conservation du moment angulaire. Les comparaisons quantitatives entre la théorie et les mesures sont réservées pour l'avenir.
Keywords: Surface Gravity Waves Entering Still Water, Angular and Linear Momentum Conservation
Received: January 12, 2009; Accepted: April 25, 2011; Published Online: June 16, 2011
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