Wave Steepness
Calculate the steepness of a wave, s = H ÷ L, dividing the wave height H by the wavelength L. The dimensionless result is the relative steepness of the wave — the taller it is for its length, the steeper. Steepness has a physical limit: deep-water waves break when s exceeds about 1/7 (0.143), as the crest becomes unstable (120° angle). Young storm waves are steep; swell that travels long distances is gentle (low steepness). Steepness governs wave stability, breaking and vessel comfort. Enter the wave height and wavelength.
Result
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Declividade de onda
A declividade (ou esbeltez) de uma onda é a razão entre sua altura e seu comprimento: s = H ÷ L. É uma medida de quão íngreme a onda é — uma onda alta e curta é íngreme; uma baixa e longa é suave. Apesar de simples, a declividade governa propriedades fundamentais. Há um limite físico de estabilidade: em águas profundas, uma onda não pode ser mais íngreme que cerca de 1/7 (0,143) — esse é o critério de Michell. Acima disso, a crista fica instável (o ângulo no topo atinge 120°), a água do topo se move mais rápido que a própria onda, e ela quebra (whitecapping, as 'cabeças brancas' que se veem em mar agitado). Esse limite explica por que, mesmo em tempestades violentas, as ondas em mar aberto não passam de uma certa esbeltez — o excesso de energia é dissipado na quebra. A declividade distingue os tipos de mar: ondas de vento jovens (recém-geradas, ainda sob a ação do vento) são íngremes, caóticas e desconfortáveis para a navegação; o swell (ondas maduras que viajaram para longe da tempestade que as gerou) é suave (baixa declividade), com cristas longas e regulares e maior período. Embarcações respondem muito diferente aos dois: ondas íngremes causam mais arfagem (pitch) e desconforto. A declividade também entra no cálculo de forças sobre estruturas e na quebra ao chegar à costa (junto com a declividade da praia, no número de Iribarren). Informe a altura e o comprimento de onda.
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Ocean Wavelength
Calculate the wavelength of an ocean wave in deep water, L = g·T² ÷ (2π), from the wave period T (s) and gravity g (9.81 m/s²). The result, in meters, is the distance between two successive crests — in deep water, it depends only on the period. Long-period waves (swell from distant storms) have much larger wavelengths than local wind waves. The wavelength sets the depth at which the wave 'feels' the bottom (about L/2), starts to refract and shoal until it breaks. It is a fundamental parameter of linear wave theory and coastal engineering. Enter the wave period.
Iribarren Number
Calculate the Iribarren number (surf similarity parameter), ξ = tan(β) ÷ √(H ÷ L), from the beach slope tan(β), the wave height H and the wavelength L. The dimensionless result classifies the wave breaking type and runup: ξ < 0.5 indicates spilling breakers (flat beaches); 0.5 < ξ < 3.3, plunging (the wave 'barrels'); ξ > 3.3, surging/collapsing (steep beaches). It is widely used in coastal engineering to predict runup, structure overtopping and riprap stability. Enter the beach slope, wave height and wavelength.
Wave Energy
Calculate the energy density of an ocean wave, E = (1 ÷ 8)·ρ·g·H², from the water density ρ (kg/m³, ~1025 for seawater), gravity g and the wave height H (m). The result, in J/m² (energy per surface area), is the sum of the wave's kinetic and potential energy — proportional to the square of the height, so large waves carry far more energy. It is the basis for calculating wave energy generation potential and the impact on coastal structures and beach erosion. Enter the water density and the wave height.
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