Humanidades

Ondas de pico que desafiam a gravidade reescrevem o livro de regras
Pesquisadores que estudam a quebra de ondas descobriram que as 'ondas em pico' axissimétricas podem exceder em muito os limites que anteriormente se pensava ditar a altura máxima das ondas oceanicas.
Por Oxford - 12/06/2022


A 'onda de pico' criada no tanque de ondas circulares FloWave Crédito: Universidade de Oxford

Em um novo estudo sobre a quebra de ondas oceânicas:, os pesquisadores demonstraram que o comportamento de quebra de 'ondas de pico' axissimétricas bem diferente das teorias há muito estabelecidas sobre a quebra de ondas viajantes.

Ondas viajantes quebram quando as ondas se tornam tão Íngremes que a crista não mais estável. Isso leva a uma quebra do movimento das ondas e perda de energia. Como resultado, a altura da onda limitada pelo processo de quebra.

Grande parte do nosso entendimento sobre a quebra de ondas éroteada em teorias desenvolvidas e experimentos realizados em duas Dimensões quando as ondas estão se movendo em uma direção, explicou o principal autor Dr Mark McAllister, do Departamento de Ciências da Engenharia da Universidade de Oxford. "No entanto, a quebra de ondas no oceano um processo tridimensional."

Para estabelecer as diferenças entre a quebra de ondas em duas Dimensões e três Dimensões, os pesquisadores usaram o tanque de ondas circulares da FloWave Ocean Energy Research da Universidade de Edimburgo para reproduzir uma onda axissimanãtrica tridimensional extrema, a onda de pico.

Os resultados do tanque de ondas demonstraram que o comportamento da quebra de onda axissimanãtrica era muito diferente da quebra de onda associada a s ondas viajantes.

Amedida que as ondas se formavam, um grande jato vertical de águairrompeu da crista da onda antes de entrar em queda livre e colidir com asuperfÍcie da águaabaixo.

Os experimentos mostraram que, ao contra¡rio das ondas viajantes, a altura da crista da onda de pico não foi restringida pelo ini­cio da quebra, mas pela estabilidade do jato.

Dr. McAllister disse: 'Este estudo revelou os mecanismos fundamentais atravanãs dos quais as ondas altamente direcionalmente espalhadas e cruzadas podem se tornar muito maiores do que outras ondas, acelerando para cima muito mais rápido que a gravidade por uma pequena fração de tempo.'

A nova pesquisa em três ordens de magnitude maior do que os experimentos anteriores revela implicações significativas para a segurança mara­tima. Como explica o professor Ton van den Bremer, da Engenharia de Ciências da Universidade de Oxford e da Universidade de Tecnologia de Delft, 'A onda de pico éum exemplo idealizado de um tipo de comportamento que faz com que os chamados mares de travessia, onde os sistemas de ondas viajam em direções diferentes, perigoso para navios e estruturas offshore.'

Compreender a dina¢mica da onda de pico pode levar a avanços na segurança mara­tima com base em dados aprimorados sobre limitações de altura de onda e comportamento de quebra em condições extremas.

O estudo realizado em colaboração com pesquisadores da Universidade de Edimburgo, da Universidade de Manchester, da Universidade Jiao Tong de Xangai e da Universidade de Tecnologia de Delft faz parte de uma investigação em larga escala da travessia de mares que podem produzir ondas tridimensionais extremas.

O artigo completo, ' Quebra de ondas e formação de jatos em ondas de gravidade desuperfÍcie assimanãtrica', estãodispona­vel no Journal of Fluid Mechanics.

 

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