Ondas de Superfície e Agitação Marítima - Apostilas - Telecomunicações_Parte2, Notas de estudo de Telecomunicações Eletrônicas. Universidade de Taubaté (Unitau)
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Selecao20106 de maio de 2013

Ondas de Superfície e Agitação Marítima - Apostilas - Telecomunicações_Parte2, Notas de estudo de Telecomunicações Eletrônicas. Universidade de Taubaté (Unitau)

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Apostilas de Telecomunicações sobre o estudo das Ondas de Superfície e Agitação Marítima, Velocidade de propagação de uma onda.
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ONDAS DE SUPERFÍCIE E AGITAÇÃO MARÍTIMA

 A velocidade de propagação de uma onda, ou velocidade de fase, pode ser obtida a partir do tempo que um comprimento de onda demora a passar num ponto fixo,

c = L/T=ω/k

 A velocidade de fase de uma onda é dada pela relação de dispersão

• águas profundas: d>L/2, tanh (2d/L)1 c=(gL/2 ; L=gT2/2 

• águas pouco profundas: d<L/20, tanh (2d/L) 2d/L c=(gd;

• águas intermédias: L/20<d<L/2 relação de dispersão completa (*).

(*) L πd

π gLc

 

  

2tanh 2

Velocidade de propagação de uma onda

ONDAS DE SUPERFÍCIE E AGITAÇÃO MARÍTIMA

 Em geral, as ondas geradas pelo vento não têm formas sinusoidais simples; quanto maior a declividade maior será a diferença relativamente a uma onda sinusoidal; a forma de ondas com grandes declividades aproxima-se de uma curva trocoidal (cicloidal) Teorias não-lineares de ondas.

Perfil vertical de duas ondas trocoidais sucessivas

nível médio da água

d

e

s

l

o

c

a

m

e

n

t

o

distância

ONDAS DE SUPERFÍCIE E AGITAÇÃO MARÍTIMA

Interferência entre ondas

Interferência construtiva - aumenta a altura da onda

Interferência destrutiva - diminui a altura da onda

Interferência mista - padrão variável

Resultados

ONDAS DE SUPERFÍCIE E AGITAÇÃO MARÍTIMA

Rebentação das ondas

ONDAS INTERNAS

As ondas internas propagam-se na interface de separação entre massas de água com densidades diferentes. Uma perturbação causada por um navio ou por um submarino em movimento, é suficiente para provocar estas ondas. As marés, o vento e as correntes, em conjunto com variações da profundidade do mar, também são factores responsáveis pela geração de ondas internas.

ONDAS INTERNAS

As ondas internas propagam-se igualmente através do movimento das cristas, em que a água mais densa se aproxima da superfície e das cavas, em que a água menos densa se aproxima do fundo. Devido a este movimento de sobe e desce dentro do mar, partículas que estão a boiar à superfície, tais como detritos orgânicos e manchas de petróleo derramado pelos navios vão convergir e acumular-se por cima das cavas das ondas internas e vão-se afastar das regiões sobre as cristas. Desta forma consegue-se observar as ondas internas. Estas figuras representam a propagação de ondas internas na termoclina sazonal no oceano costeiro.

ONDAS INTERNAS

Onda interna de 1ª ordem. O nodo no centro, onde a interface entre camadas não tem movimento vertical e a água acima e abaixo do nodo movem-se apenas horizontalmente, enquanto que a água nos extremos da bacia se move verticalmente.

Onda interna de segunda ordem. Os dois nodos, a 1/4 e 3/4 do comprimento da bacia, onde a interface entre camadas não tem movimento vertical e a água acima e abaixo do nodo movem-se apenas horizontalmente, enquanto que a água nos extremos e no centro da bacia se move na vertical.

Superfície do mar

Superfície do mar

ONDAS INTERNAS

Onda interna a propagar-se na interface entre duas camadas: as partículas amarelas a meio da coluna de água movem-se apenas na vertical à medida que a onda passa; as particulas rosa na superfície e no fundo movem-se apenas na horizontal à medida que a onda passa. Em cada localização, as partículas na superfície e no fundo da coluna de água movem-se sempre em sentidos opostos. Zonas de convergência, onde as partículas de água se agrupam e zonas de divergência, onde as partículas se afastam, seguem a onda. Zonas de convergência localizam-se sempre onde a camada de água é mais espessa enquanto zonas de divergência se encontram onde as camadas de água são menos espessas.

Superfície do mar

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