Waarom komen er geen golven als je een stalen balletje in het water gooit

Het staal drijft niet, gaat dwars door de oppervlakte direct naar de bodem. Hout drijft, beroert het oppervlak dus meer (het water duwt het hout direct terug omhoog, waardoor je de golf versterkt

Deze vraag is niet zomaar te beantwoorden, maar ik zal een poging doen. In principe maakt het materiaal niet uit. Als je een voorwerp in het water gooit, wordt er water weggeduwd en dat zal, zodra het voorwerp weer weg is, weer terugstromen en dit geeft een verstoring en die zal zich over het oppervlak uitbreiden als golven. Inderdaad zal een houten voorwerp, dat weer terug naar het oppervlak komt, een grotere verstoring geven. Echter, als je hout neemt dat zwaarder is als water, en er een kogeltje van maakt met dezelfde diameter als het stalen kogeltje, dan zal dit een nagenoeg gelijke verstoring, lees gelijke golven, geven als het stalen kogeltje.

Waarschijnlijk is het kogeltje, dat je gebruikt hebt, klein zodat er weinig water is verplaatst. Daardoor zijn er maar hele kleine golven ontstaan. Zo klein dat je ze over het hoofd hebt gezien. De wrijving is niet alleen afhankelijk van het materiaal, maar ook van de vorm. Als je een vlak stuk staal met de platte kant op het water gooit, dan zal dit flinke golven tot gevolg hebben. En ook stenen geven mooie golfjes.

Nog even over de frequentie van de golven: Deze zijn een eigenschap van het water en niet van het materiaal dat je in het water gooit. (De waterdiepte maakt wel uit.) Misschien dat de frequentie en golflengte afhangt van de hoeveelheid energie die je in de golf stopt nog een verschil maakt, maar dat weet ik niet zeker. De energie in de kogel is, in theorie, ook onafhankelijk van het materiaal, maar afhankelijk van de massa en de snelheid van de kogel.

Voorbeelden:
Bij een stalen kogel en een houten kogel van gelijk gewicht die vallen van 1 meter (deze hebben dan een gelijke energie) zal de houten kogel hogere en beter zichtbare golven geven, maar alleen omdat de houten kogel een grotere diameter heeft.
Bij een stalen kogel van 1 kg die valt van 1 meter en een houten kogel van 1 ons die valt van 10 meter (deze hebben een gelijke energie en in dit voorbeeld 'toevallig' een gelijke diameter) zal er geen verschil zijn, totdat de houten kogel weer naar boven komt en het oppervlak voor een tweede maal verstoort.

Een drijvend balletje, zoals een houten bal, zal na het landen in het water door het water worden opgeduwd en daarna weer in het water zakken. Dus in trilling raken. De grootte van de bal is bepalende voor de hoeveelheid water die steeds verplaatst wordt en de frequentie van de trilling.

Doordat de bal nog een tijd blijft trillen (onder invloed van de demping) ontstaat een serie cirkelvormige golven rond de bal.

Bij de stalen bal zullen in volledig vlak water ook golven waar te nemen zijn, maar wel veel minder intens en de serie zal veel korter zijn. Dat komt omdat het enige wat de golven veroorzaken kan, omdat de bal slechts 1x recht door het oppervlak gaat en dan verder zakt richting de bodem, de waterverplaatsing is bij de val. Er ontbreekt nu een trillingsbron zoals dat bij een houten bal wel het geval was, en de demping zal het water snel weer in zijn vlakke ruststaat brengen.

Die komen er wel. Een klein stalen balletje veroorzaakt kleine (lees weinig) golven en een grote stalen bal veroorzaakt grotere (lees ook meerdere) golven. dat heeft te doen met de hoeveelheid water die verplaatst wordt.
Natuurlijk zal een balletje wat drijft in water weer naar het oppervlak stijgen waardoor een extra beweging in het water ontstaat. Maar dat was niet de vraag.
In principe zijn de grootte van de golven afhankelijk van de hoeveelheid water die verplaatst wordt, de snelheid waarmee het voorwerp de waterspiegel doorklieft en de vorm van het voorwerp, maar golven zijn er altijd.

Er zijn twee factoren die van invloed zijn op het ontstaan van de golven het soortelijk gewicht en de vorm van het voorwerp een stalen kogel heeft een hoog soortelijk gewicht (t.o.v. water)en een klein volume . Een platte stalen munt die op zijn kant in het water komt veroorzaakt nagenoeg geen golven en als dezelfde munt plat op het water valt wel.
een houten paal die plat op het water valt veroorzaakt wel golven en wanneer dezelfde paal rechtstandig het water inschiet veel minder. Bij de proef is gekozen voor dezelfde even grote balvorm naar ik aanneem. zodat alleen het verschil in soortelijk gewicht van hout en ijzer het verschil in de golfvorming bepaalt.