عند انتقال موجات الماء إلى منطقة ضحلة تتأثر فيها بقاع الماء، تقل سرعتها ويقل طولها الموجي، بينما يبقى ترددها ثابتًا. وإذا دخلت المنطقة الضحلة بزاوية، فقد يتغير اتجاهها أيضًا، وتُعرف هذه الظاهرة باسم انكسار الموجات.
ماذا يحدث لسرعة الموجة؟
تتأثر سرعة موجات سطح الماء بعمق الماء مقارنةً بطولها الموجي. وعندما تصل الموجة إلى مياه ضحلة بما يكفي لتتأثر بالقاع، تصبح سرعتها أقل.
ولهذا تتباطأ الموجات عادةً عند اقترابها من الشاطئ، مع انخفاض عمق الماء تدريجيًا.
لماذا يقل الطول الموجي؟
الطول الموجي هو المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليين. وترتبط سرعة الموجة بطولها الموجي وترددها وفق العلاقة:
سرعة الموجة = التردد × الطول الموجي.
وبما أن التردد يظل ثابتًا أثناء الانتقال، فإن انخفاض السرعة يؤدي إلى انخفاض الطول الموجي، فتتقارب قمم الموجات.
هل يتغير تردد الموجة؟
لا يتغير تردد الموجة بسبب انتقالها من الماء العميق إلى الماء الضحل؛ لأنه يتحدد بمصدر الموجة. ويظل عدد الموجات التي تمر بنقطة معينة في الثانية ثابتًا، وكذلك الزمن الدوري.
متى يتغير اتجاه الموجة؟
يتغير الاتجاه عندما تدخل الموجة المنطقة الضحلة بزاوية؛ إذ يتباطأ الجزء الذي يصل أولًا قبل الجزء الآخر، فينحرف مسار الموجة.
أما إذا انتقلت عموديًا على الحد الفاصل بين المنطقتين، فإن سرعتها وطولها الموجي يتغيران دون انحراف اتجاهها.
مثال من الشاطئ
عند اقتراب الموجات من الساحل، قد نلاحظ تقارب قممها وتغير اتجاهها لتصبح أكثر موازاةً للشاطئ. وقد يتغير ارتفاعها أيضًا بحسب الظروف، ثم تنكسر قرب الساحل.
إذن، الإجابة الأساسية هي: تقل سرعة الموجة ويقل طولها الموجي، ويبقى ترددها ثابتًا، وقد تنكسر بتغيير اتجاهها إذا دخلت بزاوية.