Comprimento de Onda Oceânica
Calcula o comprimento de onda de uma onda oceânica em águas profundas, L = g·T² ÷ (2π), a partir do período da onda T (s) e da gravidade g (9,81 m/s²). O resultado, em metros, é a distância entre duas cristas sucessivas — em águas profundas, depende apenas do período. Ondas de período longo (swell de tempestades distantes) têm comprimentos muito maiores que as ondas locais de vento. O comprimento de onda determina a profundidade em que a onda 'sente' o fundo (cerca de L/2), começa a refratar e a empolar até quebrar. É um parâmetro fundamental da teoria linear de ondas e da engenharia costeira. Informe o período da onda.
Resultado
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Comprimento de onda oceânica (águas profundas)
Em águas profundas (onde a profundidade é maior que cerca de metade do comprimento de onda, então a onda não 'sente' o fundo), o comprimento de onda — a distância entre duas cristas sucessivas — depende apenas do período: L = g·T² ÷ (2π), onde T é o período (s) e g a gravidade. A dependência do quadrado do período é marcante: uma onda de 10 s tem ~156 m de comprimento, mas uma de 20 s (swell de tempestade distante) tem ~625 m, quatro vezes maior. Essa relação, derivada da teoria linear de ondas (Airy), é uma das mais fundamentais da oceanografia física. O comprimento de onda determina vários comportamentos: a profundidade limite em que a onda começa a interagir com o fundo (≈ L/2), iniciando os processos de empolamento (shoaling, a onda cresce e desacelera) e refração (muda de direção, alinhando-se com as isóbatas) que a transformam ao se aproximar da costa, até finalmente quebrar. Ondas de período longo, com grandes comprimentos, sentem o fundo a profundidades maiores e por isso 'enxergam' a batimetria muito antes de chegar à praia. O comprimento de onda é insumo essencial para calcular forças sobre estruturas offshore (plataformas, quebra-mares), o transporte de sedimentos e a navegação. Informe o período da onda.
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Celeridade de Onda em Águas Profundas
Calcula a celeridade (velocidade de fase) de uma onda oceânica em águas profundas, c = g·T ÷ (2π), a partir do período T (s) e da gravidade g. O resultado, em m/s, é a velocidade com que a crista da onda se propaga. Em águas profundas, ondas de maior período viajam mais rápido — fenômeno chamado dispersão, que faz o swell de período longo chegar à costa antes das ondas curtas geradas pela mesma tempestade. A celeridade é metade da velocidade de grupo (com que a energia viaja) em águas profundas. É um conceito-base da hidrodinâmica de ondas. Informe o período da onda.
Velocidade de Grupo da Onda
Calcula a velocidade de grupo de uma onda oceânica em águas profundas, c_g = g·T ÷ (4π), a partir do período T (s). O resultado, em m/s, é a velocidade com que a energia da onda (e a 'envoltória' de um grupo de ondas) se propaga — exatamente metade da celeridade (velocidade de fase) em águas profundas. Essa diferença explica um fenômeno curioso: dentro de um grupo de ondas, cristas individuais surgem na traseira, avançam pelo grupo (mais rápidas que ele) e desaparecem na frente. A velocidade de grupo é a que importa para o transporte de energia e para prever a chegada do swell à costa. Informe o período da onda.
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