10.3: Órbitas de Onda y Profundidad Orbitaria
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Las olas que pasan crean una corriente circular en el agua. Esto se revela por el movimiento orbitario de las partículas en el agua. El movimiento orbital de una onda es mayor en la superficie y disminuye con la profundidad. La profundidad orbital es la profundidad a la que se puede sentir el movimiento orbital de la energía de las olas. La profundidad orbital es igual a la mitad de la longitud de onda. En la superficie del mar, el diámetro orbital es igual a la altura de las olas. A medida que aumenta la profundidad, se puede sentir menos energía de las olas. La profundidad orbital es la profundidad donde permanece la energía de onda cero. Por ejemplo, si una ola en la superficie tiene una altura de 4 metros y una longitud de onda de 48 m, entonces la profundidad donde no existe movimiento de la ola es de 48/2 o 24 metros.
Figura 10.6. Oscilaciones orbitales en ondas profundas y poco profundas.
Olas de aguas profundas y olas de aguas poco profundas
La profundidad del agua determina el carácter de los comportamientos de las olas.
- Las olas de aguas profundas son olas que pasan a través del agua más de la mitad de su longitud de onda Las olas de aguas profundas son ondas de oscilación. Una ola de oscilación es una ola en el océano abierto donde el movimiento en el agua debajo de una ola que pasa es en un movimiento circular vertical.
- Las olas de aguas poco profundas son olas que interactúan con el fondo marino en profundidades inferiores a la mitad de su longitud de onda. Las olas de aguas poco profundas se llaman olas de transición porque cambian de carácter a medida que se mueven y disipan su energía interactuando con el fondo marino hacia la orilla.
Figura 10.7. Olas de oscilación, rompedores y olas de transición moviéndose hacia la playa.
| Tipo de onda | Definir | Órbita | Velocidad |
| Onda de aguas profundas (ola de oscilación) | d > L/2 | Círculo | L/T |
| Ola de aguas poco profundas (ola de transición) | d < L/20 | Elíptica | √gd |
| Donde... • L/2 a L/20 es una onda de transición • La velocidad de una ola de aguas poco profundas depende de la profundidad del agua • G = constante gravitacional 9.8 m/s 2 |
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Las olas de viento cambian a medida que se acercan a la orilla
- A medida que una ola se acerca a aguas poco profundas, comienza a transformarse cuando su profundidad orbital entra en contacto con el fondo marino (cuando d < L/2).
- La fricción causada por las olas que interactúan con el fondo marino hace que las olas se desaceleren a medida que se mueven en tierra adentro.
- La fricción del fondo marino comienza a ralentizar el fondo de la ola; mientras que la parte superior de la ola no se ralentiza tan rápido..
- El movimiento circular dentro de la onda se interrumpe y se vuelve elíptico.
- A medida que las olas se acercan a la playa, sus longitudes de onda (L) y su velocidad disminuyen. Sin embargo el periodo (T) permanece igual. El acortamiento de la longitud de onda resulta en un aumento en la altura de las olas a medida que se mueve hacia aguas poco profundas.
- Una ola se rompe cuando la profundidad del agua (d) es aproximadamente la misma que la altura de ola (h). Donde una ola se acurruca sobre sí misma se llama un interruptor.
- Los rompedores luego se convierten en un frente turbulento llamado surf que se mueve hacia la playa.
- Cuando la ola moribunda corre en la playa y luego se retrae se llama swash.
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| Figura 10.8. Las olas de transición se construyen, se rompen y se convierten en surf antes de terminar en la playa como swash. | Figura 10.9. Una ola rompiente (con surfista en Puerto Rico) |