Velocidade de ondas em águas rasas

Ela aplica a relação c = sqrt(g h), apresenta o resultado em metros por segundo e mostra os valores substituídos. Essa aproximação é útil para marés, estimativas de tsunamis, modelagem costeira e estudos introdutórios de mecânica dos fluidos quando o comprimento de onda é muito maior que a profundidade. Informe uma profundidade positiva e, se necessário, substitua a gravidade terrestre padrão por um valor local.

Entenda a aproximação de águas rasas

Uma onda é classificada como onda de águas rasas ou onda longa não porque a água pareça rasa, mas porque seu comprimento de onda é grande em comparação com a profundidade. Nesse regime, a pressão é aproximadamente hidrostática em toda a coluna de água e o movimento horizontal se estende quase da superfície ao fundo. Essas hipóteses reduzem a relação dispersiva a c = sqrt(g h). Nessa expressão, c é a velocidade de fase em metros por segundo, g é a aceleração gravitacional em metros por segundo ao quadrado e h é a profundidade em metros. O resultado não depende diretamente da amplitude, do período nem do comprimento de onda. Uma orientação comum considera forte o comportamento de águas rasas quando a profundidade é inferior a aproximadamente um vigésimo do comprimento de onda. Sem o comprimento de onda, a calculadora não confirma o regime; use a resposta como estimativa para ondas longas, não como velocidade universal para qualquer ondulação.

Informe profundidade e gravidade de forma coerente

Forneça water_depth como profundidade vertical positiva em metros. Use uma profundidade de água em repouso ou média representativa do trecho analisado, e não a altura instantânea da onda. Gravity usa por padrão 9.80665 metros por segundo ao quadrado, valor convencional da Terra, mas você pode fornecer outro valor positivo para uma localização específica, um modelo de laboratório ou outro corpo planetário. As unidades são importantes: informar centímetros como metros aumenta a profundidade implícita cem vezes e a velocidade dez vezes. O cálculo multiplica a gravidade pela profundidade e extrai a raiz quadrada positiva. Assim, quadruplicar a profundidade duplica a velocidade, enquanto duplicá-la aumenta a velocidade apenas pela raiz de dois. Valores iguais a zero, negativos, não finitos ou fora dos limites declarados são rejeitados para impedir resultados JSON enganosos, como Infinity ou NaN.

Interprete o resultado em situações reais

phase_speed_m_s descreve como uma fase constante de uma onda longa linear e ideal se desloca em água uniforme. No limite não dispersivo de águas rasas, a velocidade de grupo também é aproximadamente igual à velocidade de fase; por isso, o valor serve como primeira estimativa para sinais de maré e pacotes de ondas de tsunami. Costas reais exigem cuidado adicional. A profundidade varia ao longo do trajeto, as correntes alteram a velocidade em relação ao solo, e atrito, refração, empolamento, arrebentação, amplitude finita e batimetria complexa influenciam a chegada observada. Em um percurso com profundidade variável, calcule uma velocidade local por segmento e some o comprimento de cada segmento dividido pela velocidade correspondente. Uma profundidade média pode esconder trechos lentos importantes. Para ondas mais curtas, use a relação de dispersão linear completa. A resposta inclui entradas, fórmula substituída e aviso de validade para manter a rastreabilidade em relatórios, planilhas e processos automatizados.