ONDA MARINA

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 Es un término usado para definir un caso particular de una onda física en la cual la superficie del agua de una cuenca grande se pone en movimiento como el mar (de ahí el nombre).

Una de las principales causas de las olas marinas es la acción del viento , pero más generalmente dependen de la circulación atmosférica , por lo tanto, también están conectadas a la presión y la temperatura del aire y el agua. Los vientos se pueden escuchar, en mar abierto, hasta una profundidad máxima de 150 metros. En este caso, la onda se forma porque el viento empuja la capa de agua superficial, que cede parte de su energía cinética y su momento , y aumenta su velocidad con respecto a la capa de agua subyacente; debido a la fricción viscosaCada capa de agua con diferente velocidad tiende a arrastrar la capa subyacente más lenta y al mismo tiempo más lenta, por lo que se entiende que, si no se alimentan continuamente o enfrentan un obstáculo primero, las olas están destinadas a disolverse o disiparse en una intervalo de tiempo finito.

La fricción entre el viento y la superficie del agua hace que las partículas de la superficie de un movimiento circulatorio se muevan : es decir, la onda producida no es perfectamente transversal o longitudinal , pero asume una forma de onda y una propagación "mixta" entre los dos. . A veces, el mar o el océano parecen ser movidos por olas superficiales incluso en ausencia de viento: esto simplemente sucede porque el movimiento de onda observado es un movimiento de onda "residual" que se produce en otras áreas del océano o mar, donde en cambio se hace sentir. La acción de los vientos que generan olas en su posterior propagación. La ola se debe a la energía que el viento imprime en el agua.

Las olas del mar también están formadas por las corrientes marinas que determinan la circulación del agua en los mares debido a la diferente temperatura y salinidad de las aguas. Las corrientes marinas pueden tener movimientos horizontales y verticales (caballitos de mar).

Las olas del mar también pueden formarse debido a eventos poco comunes, como los terremotos que crean olas llamadas tsunamis u mareas . Los tsunamis pueden ser generados por terremotos submarinos o por erupciones volcánicas o deslizamientos de tierra bajo el agua.

Además, el desprendimiento de hielo de la parte frontal de los glaciares que terminan en el mar puede, en algunos casos, generar olas de un tamaño considerable. Típicos de este fenómeno son, por ejemplo, los glaciares de la Antártida durante la temporada deverano .

 

Ondas oceánicas de superficie

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Las olas (ondas de superficie) generadas por los vientos se encuentran en todos lados: en un

lago, en los mares picados, en la costa. Las pequeñas ondas generadas por una ráfaga de

viento sobre un lago en calma tienen alturas características de 1 cm y períodos de 1 s. Las

olas que rompen en la costa tienen alturas de metros y períodos de 6 a 12 s. Las mareas

también son ondas con períodos de horas.

La escala horizontal es el período T=2π/ω, donde ω es la

frecuencia de la onda. La escala vertical es el cuadrado de la amplitud de la onda, que es una

medida de la energía de la onda. Se puede observar que la mayor parte de la energía está en el

rango de T=4 a 12 s, además de los períodos diurnos y semidiurnos característicos de las

mareas.

Características de las ondas

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Las ondas pueden ser caracterizadas por su período (T), su longitud (λ), velocidad (C ) y

amplitud (a). En una onda simple la longitud es la distancia entre dos crestas. La altura de la

onda (H) es la distancia vertical entre valle y cresta (2a). El período es el tiempo transcurrido

entre el pasaje de dos crestas sucesivas por el mismo punto (Figura 7.2).

 

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Figura  – Onda sinusoidal (a=A).

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Por lo tanto, la velocidad (de fase) de la onda es

C=λ /T

Asimismo se define el número de onda κ=2π/λ, y se puede escribir

C=ω/κ

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El movimiento ondulatorio involucra el movimiento de la onda y el movimiento del agua: las

ondas de superficie viajan a lo largo de la superficie pero el agua no se traslada. Una boya en

la superficie se moverá hacia arriba y hacia abajo pero no viaja a la velocidad de la onda. El

movimiento ondulatorio es diferente del movimiento de las parcelas de agua

 

• La velocidad de fase de una onda la definimos como C=w/κ; entonces

        C´2= g /κ tanh κ h

 que expresa la velocidad en función del número de onda, de la profundidad del océano y de la gravedad que es la fuerza restauradora de estas ondas.

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• Para ondas largas, κh<1, vale que tanh κh ~ 1, y se tiene

       C´2 = g h

      el cual es el caso de ondas en aguas profundas

• Para ondas cortas, κh>1, vale que tanh κh ~ 1, y se tiene

      C 2= g /k

     el cual es el caso de ondas en aguas profundas

 

Energía de las olas 

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La energía que tiene el movimiento de onda se describe como la densidad de energía E compuesta tanto de una contribución de energía cinética como de energía potencial, que depende principalmente de la altura de onda variable:

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donde:

• E c es la contribución de la energía cinética

• Y p es la aportación de energía potencial.

• ρ es la densidad del agua de mar

• g es la fuerza de la gravedad

• H es la altura de la ola