Declividade de Onda
Calcula a declividade (esbeltez) de uma onda, s = H ÷ L, dividindo a altura da onda H pelo comprimento de onda L. O resultado (adimensional) é a inclinação relativa da onda — quanto mais alta para seu comprimento, mais íngreme. A declividade tem um limite físico: ondas em águas profundas quebram quando s excede cerca de 1/7 (0,143), pois a crista fica instável (ângulo de 120°). Ondas de tempestade jovens são íngremes; o swell que viaja longas distâncias é suave (baixa declividade). A declividade governa a estabilidade da onda, a quebra e o conforto de embarcações. Informe a altura e o comprimento de onda.
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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.
Ferramentas Relacionadas
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.
Número de Iribarren
Calcula o número de Iribarren (parâmetro de semelhança de surf), ξ = tan(β) ÷ √(H ÷ L), a partir da declividade da praia tan(β), da altura da onda H e do comprimento de onda L. O resultado (adimensional) classifica o tipo de quebra de onda e o espraiamento: ξ < 0,5 indica quebra deslizante (spilling, praias planas); 0,5 < ξ < 3,3, mergulhante (plunging, a onda 'tuba'); ξ > 3,3, frontal/colapsante (surging, praias íngremes). É amplamente usado em engenharia costeira para prever runup, galgamento de estruturas e estabilidade de enrocamentos. Informe a declividade da praia, a altura e o comprimento da onda.
Energia da Onda
Calcula a densidade de energia de uma onda oceânica, E = (1 ÷ 8)·ρ·g·H², a partir da densidade da água ρ (kg/m³, ~1025 para água do mar), da gravidade g e da altura da onda H (m). O resultado, em J/m² (energia por unidade de área da superfície), é a soma das energias cinética e potencial da onda — proporcional ao quadrado da altura, por isso ondas grandes carregam muito mais energia. É a base do cálculo do potencial de geração de energia das ondas e do impacto sobre estruturas costeiras e a erosão de praias. Informe a densidade da água e a altura da onda.
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