벽에 묶은 줄을 튕기면 왜 물결이 뒤집혀 돌아올까?

줄 끝을 벽에 묶으면 그 끝은 움직일 수 없어서, 다가온 볼록한 물결은 벽을 끌어올리지 못하고 오히려 벽이 줄을 반대쪽으로 되당겨 오목한 물결로 돌아옵니다 — 이것을 고정단 반사라고 합니다.

시뮬레이터의 벽은 그 자리 물 높이를 늘 0 으로 묶어 둔 고정 끝인데, 엔진에서 벽 7 cm 앞 지점에는 들어오는 물결이 2.04 초에 마루(+) 쪽으로 먼저 닿고, 벽에 튕긴 물결은 3.45 초에 골(−) 쪽으로 먼저 돌아옵니다.

들어오는 물결과 뒤집혀 돌아온 물결은 벽에서 늘 서로 지워 벽 자리가 잔잔한 마디가 되고, 그 앞으로 파장의 절반마다 마디가 생깁니다 — 파장 50 mm 일 때 엔진이 잰 마디는 벽에서 25 · 50 · 75 mm 떨어진 곳입니다.

KIOST 는 직각으로 선 벽면에 부딪힌 파가 완전 반사된다고 설명하는데, 엔진에서도 벽 바로 앞에서 잰 반사파 크기가 들어온 파의 0.97 배로 거의 다 되돌아옵니다 — 다만 이 벽은 물 높이를 묶은 단순 모형이라, 실제 방파제 앞 바닷물보다 줄을 묶은 끝과 같은 경우입니다.