Velocità delle onde in acque basse

Applica la relazione c = sqrt(g h), restituisce il risultato in metri al secondo e mostra i valori sostituiti. L’approssimazione è utile per maree, prime stime degli tsunami, modellazione costiera e meccanica dei fluidi quando la lunghezza d’onda è molto maggiore della profondità. Inserisca una profondità positiva e, se necessario, sostituisca la gravità terrestre standard con un valore locale.

Comprendere l’approssimazione per acque basse

Un’onda è definita lunga o di acque basse non perché l’acqua debba apparire poco profonda, ma perché la sua lunghezza d’onda è grande rispetto alla profondità. In questo regime la pressione è approssimativamente idrostatica lungo l’intera colonna d’acqua e il moto orizzontale si estende quasi dalla superficie al fondale. Tali ipotesi riducono la relazione dispersiva a c = sqrt(g h). Qui c è la velocità di fase in metri al secondo, g è l’accelerazione di gravità in metri al secondo quadrato e h è la profondità in metri. Il risultato non dipende direttamente da ampiezza, periodo o lunghezza d’onda. Una regola pratica comune considera marcato il comportamento di acque basse quando la profondità è inferiore a circa un ventesimo della lunghezza d’onda. Senza quest’ultima il calcolatore non può verificare il regime: consideri quindi il risultato una stima per onde lunghe, non una velocità universale per qualsiasi increspatura o moto ondoso.

Inserire profondità e gravità con unità coerenti

Indichi water_depth come profondità verticale positiva in metri. Usi una profondità dell’acqua ferma o media rappresentativa del tratto studiato, non l’altezza istantanea dell’onda. Gravity vale per impostazione predefinita 9.80665 metri al secondo quadrato, il valore convenzionale terrestre, ma Lei può specificare un altro valore positivo per un luogo particolare, un modello di laboratorio o un altro corpo planetario. Le unità sono fondamentali: inserire centimetri come se fossero metri moltiplica la profondità implicita per cento e la velocità per dieci. Il calcolo moltiplica gravità e profondità e ne estrae la radice quadrata positiva. Pertanto, quadruplicare la profondità raddoppia la velocità, mentre raddoppiarla aumenta la velocità solo della radice di due. Valori nulli, negativi, non finiti o esterni ai limiti dichiarati vengono respinti, evitando risultati JSON fuorvianti come Infinity o NaN.

Interpretare il risultato in condizioni reali

phase_speed_m_s descrive l’avanzamento di una fase costante di un’onda lunga, lineare e ideale in acqua uniforme. Nel limite non dispersivo delle acque basse, anche la velocità di gruppo è approssimativamente uguale, quindi il valore costituisce una prima stima per segnali di marea e pacchetti d’onda di tsunami. Le coste reali richiedono maggiore cautela: la profondità cambia lungo il percorso, le correnti modificano la velocità rispetto al suolo e attrito, rifrazione, shoaling, frangimento, ampiezza finita e batimetria complessa influenzano arrivo e forma osservati. Con profondità variabile, calcoli una velocità locale per ogni segmento e sommi la lunghezza di ciascuno divisa per la rispettiva velocità; una sola profondità media può nascondere zone lente importanti. Per onde più corte utilizzi la relazione di dispersione lineare completa. La risposta comprende dati inseriti, formula sostituita e promemoria di validità, mantenendo verificabili relazioni, fogli di calcolo e procedure automatizzate.