Dwie ciecze

Fale na powierzchni cieczy, które powstają pod wpływem sił zewnętrznych wychylających powierzchnię cieczy z położenia równowagi, mają niejako dwojaki charakter:

1) Grawitacyjny, dla fal na wodzie wywołanych grawitacją prędkość rozchodzenia się fali o długości l można wyrazić wzorem:

(1)

gdzie g jest przyspieszeniem ziemskim.

2) Kapilarny, gdzie istotną rolę odgrywają siły napięcia powierzchniowego s. Dla takich fal, ich prędkość wyraża się wzorem:

(2)

gdzie r jest gęstością cieczy.

Ogólnie prędkość rozchodzenia się fal kapilarno-grawitacyjnych wyraża się wzorem:

(3)

Ale to nie wszystko, na granicy dwóch niemieszających się cieczy o różnych gęstościach r₁, r₂ powstają także fale, jak to było pokazane na filmie, a do opisu rozchodzenia się ich prędkości można zastosować wzór (3), ale z pewną modyfikacją uwzględniającą różnicę gęstości.

(4)

Powyższe rozważania przedstawiono na wykresie obok pokazującym zależność rozchodzenia się prędkości fal od ich długości dla fal grawitacyjnych (linia zielona), kapilarnych (linia niebieska), kapilarno-grawitacyjnych (linia czerwona) oraz na granicy dwóch cieczy olej-woda (linia żółta). Z wykresu wynika, że w zakresie fal krótkich główną rolę odgrywają fale kapilarne, dla długich fal - grawitacyjne. Fale w zakresie długości fal od 0.1 do 10 cm mają charakter mieszany. Łagodny przebieg i mająca mniejsze wartości krzywa dla cieczy olej-woda wyjaśnia, dlaczego wylanie oliwy na wzburzoną powierzchnię morza uspokaja ją.