Khoa Học Công Trình – 10 vạn câu hỏi vì sao
Biển luôn có sóng gió, rất ít khi bình lặng, “không có gió thì không thành sóng”, sóng là do gió tạo nên. Gió thổi vào mặt nước, khiến cho các chất điểm của nước dao động có tính chu kỳ, do đó tạo thành sóng nhấp nhô.
Sóng dâng lên và hạ xuống, ở chỗ cao như ngọn núi gọi là đỉnh sóng, ở chỗ thấp nhất gọi là chân sóng. Khoảng cách theo chiều thẳng đứng giữa hai ngọn sóng và chân sóng liền kề nhau gọi là chiều cao của sóng. Khoảng cách giữa chân sóng và ngọn sóng càng lớn thì năng lượng của sóng cũng càng lớn.
Gió mạnh sóng cao, ngọn sóng ập đến, có thể khiến cho trên một diện tích 1 m2 chịu một sức mạnh vài tấn, thậm chí vài chục tấn. Do đó, khi gió bão sắp ập tới, các tàu thuyền đang đi trên biển thường phải nhanh chóng chạy vào cảng vịnh để tránh.
Tuy nhiên, tàu ngầm ở ngoài biển thì không cần phải lo lắng gì, khi gặp gió bão, chỉ cần lặn xuống sâu hơn một chút là có thể bình yên vô sự. Tại sao vậy?
Theo tính toán, các tàu chở dầu có động cơ với công suất 10 vạn kw, tốc độ đi trên biển mỗi giờ có thể đạt đến 23 hải lý. Nếu dùng động cơ với công suất như vậy mà chạy ngầm ở dưới biển thì có thể đạt được 27 hải lý.
Nguyên do là, khi trên mặt biển sóng gió cuồn cuộn, thì ở độ sâu nhất định dưới biển lại là một thế giới bình yên. Ở đó, lực cản của gió giảm đi nhiều, đồng thời lại không bị ảnh hưởng của sóng to gió lớn.
Ta biết rằng, khi sóng truyền theo mặt phẳng nằm ngang, thường có hiện tượng làn sóng sau đuổi làn sóng trước. Khiến cho sóng truyền đi rất xa, khoảng cách giữa hai ngọn kề nhau (tức bước sóng) cũng có thể kéo ra rất dài.
Ở Thái Bình Dương bao la mênh mông, người ta từng đo được con sóng có bước sóng dài đến 600 mét! Tuy nhiên, khi sóng truyền xuống phía dưới, thì trái lại chúng suy yếu đi nhanh chóng khi độ sâu tăng lên.
Theo tính toán, mỗi khi độ sâu tăng bằng 1/9 bước sóng, thì chiều cao của sóng giảm xuống một nửa; ở dưới sóng có độ sâu bằng 1/2 bước sóng, thì chiều cao của sóng không bằng 5% ban đầu; ở độ sâu bằng một bước sóng, thì độ cao của sóng chỉ bằng 0,2% ban đầu.
Do đó, ở dưới độ sâu 200 m của biển, nước biển luôn luôn yên tĩnh, nói chung rất ít bị ảnh hưởng của sóng. Do vậy, mặc dù ở trên mặt biển sóng to gió lớn, sức mạnh phi thường, nhưng tàu ngầm vẫn đi lại tự do ở dưới biển sâu, không hề bị ảnh hưởng của sóng gió.