물결파가 물의 깊이에 따라 속도가 달라지는 것은 밀도와 아무런 관계가 없습니다. 물은 얕은 곳이 밀하거나 깊은 곳이 소한 것이 아닙니다.
물결파의 속도는 깊은 물일 때가 정상에 해당됩니다. 정상적인 물결파에서는 물의 입자가 파의 진행방향으로 수직원운동을 하게 됩니다. 그런데 얕은 물로 가게 되면 먼저 수직운동을 제한받아 타원운동으로 바뀌고 더 얕은 물로 가면 수평왕복운동을 하게 됩니다.
이때 운동의 제한은 수직방향부터 받게 되지만 수직방향의 제한은 결국 수평방향의 운동에도 영향을 주어 파장 자체를 짧아지게 합니다. 진동수는 일정한데 파장이 짧아지면 결국 속도가 줄어들게 되는 것입니다.
----------------------------------------------------------------------
물이 얕아지면 원 자체의 크기가 작아지낟. 매위의 물들이 물결파의 파장을 만드는데 깊이가 얕으면 , 맨 바닥의 원은 거의 지름이 0이고, 위로 올라갈수록 커지는데 물이 얕으면 원이 커질수 없다.
원이 작아지기 때문에 동그란 원들이 모여서 형성되는 물결파의 파장도 짧아지고, 진동당 파동의 이동한느 거리가 짧아지니 속도도 느려지게 된다.
진동수는 변함이 없다.
-------------------------------------------------------------------------
횡파에서 매질은 상하로 진동하면서 에너지를 전달하지만
물결파의 경우는 각 물분자가 비선형적구조, 그러니까 타원을 그리면서 에너지를 전달합니다.
수심이 얕아진다는 말은 수면과 바닥의 사이가 좁다는 말인데
수심부분의 물분자가 파동 에너지를 전달하기 위해 타원을 그리면서 운동을하면
그 아래있는 물분자가 그 영향을 받아 자기도 타원을 그리며 아래의 물분자로 계속
파동 에너지를 전달합니다. 그러나 바닥이 가깝기때문에 그러한 연쇄적인 운동은
금방 막혀버립니다. 바닥이 주는 이 저항력, 일종의 마찰력이라고 볼수 있는 이 힘 때문에
파동이 전달되는데 방해가 됩니다. 즉 파동의 속력이 느려지는 것입니다.
파동의 속력 = 파장 X 진동수
이고, 진동수는 불변이므로 속력이 줄었다는 것은 그만큼 파장이 줄었다는 것을 의미합니다.
이 부분에 대해서는 고등학교 지구과학 II를 참고하시거나
일반물리학의 유체역학 부분을 참고하시는 것이 좋을 듯 합니다.
일반물리학 유체역학 부분을 참고하면
파동의 속력 = 루트(g*h)
g는 중력가속도고 h는 수심 *는 곱하기입니다.
이렇게 나타낼 수 있습니다.