Anar al contingut

Clapotis

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
L'ona entrante (roja) reflectida en la paret produïx l'ona eixint (blava), i abdós se superponen donant lloc al clapotis (negre).

En hidrodinàmica, un clapotis (del francés «lapping of water», «chapoteo de l'aigua») és un patró d'ones estacionarias que no trenquen, causat, per eixemple, per la reflexió d'un tren d'ones superficials que es desplacen des d'una costa casi vertical, com un rompeolas, un dic o un penya-segat escarpado.[1][2][3][4] L'ona clapótica resultant no es desplaça horisontalment, sino que té un patró fix de nodos i antinodos.[5][6] Estes ones favorixen l'erosió en la base del mur[7] i poden causar greus danys a les estructures costeres.[8] El terme va ser falcat en 1877 pel matemàtic i físic francés Joseph Valentin Boussinesq, que va cridar a estes ones «li clapotis», que significa «el chapoteo».[9][10]


En el cas idealizado de «clapotis completa», en el que una ona entrante purament monòtona es reflectix completament normal a una paret vertical sòlida,[11][12] l'altura de l'ona estacionaria és el doble de l'altura de les ones entrantes a una distància de mija llongitut d'ona de la paret.[13] En este cas, les òrbites circulares de les partícules d'aigua en l'ona d'aigües profundes es convertixen en un moviment purament llineal, en velocitats verticals en els antinodos i velocitats horisontals en els nodos.[14] Les ones estacionarias s'eleven i descendixen alternativament en un patró d'image especular, a mida que l'energia cinètica es convertix en energia potencial i viceversa.[15] En el seu text de 1907, Arquitectura Naval, Cecil Peabody va descriure este fenomen:

En qualsevol instant el perfil de la superfície de l'aigua és com el d'una ona trocoidal, pero el perfil en lloc de semblar que corre cap a la dreta o cap a l'esquerra, creixerà des d'una superfície horisontal, alcançarà un desenroll màxim, i després es aplanará fins que la superfície torne a ser horisontal; immediatament es formarà un atre perfil d'ona en les seues crestes a on abans estaven els buits, creixerà i es aplanará, etc. Si es concentra l'atenció en una determinada cresta, es vorà que creix fins a la seua màxima altura, s'extinguix i és succeïda en el mateix lloc per un buit, i l'interval de temps entre les successives formacions de crestes en un lloc donat serà el mateix que el temps d'una de les ones components.[16]

Fenomens relacionats

[editar | editar còdic]

El verdader clapotis és molt rar, perque és poc provable que la profunditat de l'aigua o la precipitació de la vora satisfacen completament els requisits idealizados.[15] En el cas més realiste de clapotis parcial, en el que partix de l'energia de la ondaa entrante es dissipa en la vora,[17] l'ona incident es reflectix menys del 100%,[11] i només es forma una ona estacionaria parcial en la que els moviments de les partícules d'aigua són elíptics.[18] Açò també pot ocórrer en la mar entre dos trens d'ones diferents de llongitut d'ona casi igual que es mouen en direccions opostes, pero en amplitut desiguals.[19] En la clapotis parcial, la envoltura de l'ona conté cert moviment vertical en els nodos.[19]

Quan un tren d'ones choca contra una paret en un àngul oblicuo, el tren d'ones reflectit part del àngul suplementari provocant un patró d'interferència d'ones creuades conegut com clapotis gaufré («clapotis barquillero»).[8] En esta situació, les crestes individuals formades en l'intersecció de les crestes del tren d'ones incident i reflectit es mouen en paralel a l'estructura. Este moviment de les ones, combinat en els vórtices resultants, pot erosionar el material del fondo marí i transportar-ho a lo llarc de la paret, socavant l'estructura fins que falle.[8]

Les ones clapóticas en la superfície de la mar també irradian microbarras infrasónicas a l'atmòsfera, i les senyals sísmiques cridades microseísmos s'acoplen a través del fondo oceànic fins a la Terra sòlida.[20]


Clapotis ha segut cridat la perdición i el plaure del cayac de mar.[21]

Llectura adicional

[editar | editar còdic]
  • Boussinesq, J. (1872). “Théorie dones ondes liquides périodiques”. Mémoires Présentés Parell Divers Savants à l'Académie dones Sciences 20: 509–616.
  • Boussinesq, J. (1877). “Essai sur la théorie dones eaux courantes”. Mémoires Présentés Parell Divers Savants à l'Académie dones Sciences 23 (1): 1–660.
  • Hires, G. (1960). “Étude du clapotis”. La Houille Blanche 15 (2): 153–63.
  • (1961) Clapotis and Wave Reflection: With an Application to Vertical Breakwater Design, Civil Engineering Dept., Queen's University at Kingston, Ontario.


Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ «clapotis - Glossary of Meteorology» (en en). glossary.ametsoc.org. Consultat el 2024-12-17.
  2. ↑ «Fluïu Dynamics Laboratory: Glossary». web.archive.org. Consultat el 2024-12-17.
  3. ↑ Canadian Journal of Civil Engineering..doi:10.1139/l83-075.
  4. ↑ New York: ASCE.
  5. ↑ Boston: Academic Press.
  6. ↑
  7. ↑ Boca Raton: CRC Press.
  8. ↑ 8,0 8,1 8,2 London: Spon Press.
  9. ↑ Comptes Rendus Mécanique.doi:10.1016/j.crme.2006.11.007.
  10. ↑ Archive for Rational Mechanics and Analysis.doi:10.1007/s00205-005-0381-6.
  11. ↑ 11,0 11,1 «"D.4.14 Glossary"». Consultat el 2024-12-17. «CLAPOTIS Equival en francés a un tipo de ONDA ESTACIONARIA. En l'us americà s'associa generalment en el fenomen de l'ona estacionaria causada per la reflexió d'un tren d'ones no rompedors d'una estructura en una cara que és vertical o casi vertical. La clapotis completa és aquella en la que la reflexió de l'ona incident és del 100%; la clapotis parcial és aquella en la que la reflexió és inferior al 100%.»
  12. ↑ Vorlesungsergänzungen dones Lehrstuhls für Wasserbau und Küsteningenieurwesen. Universität Hannover..
  13. ↑ Boca Raton, Florida: CRC Press.
  14. ↑ Consultat el 2024-12-17.
  15. ↑ 15,0 15,1 Cambridge, UK: Cambridge University Press.
  16. ↑ unknown library (1904). Naval architecture, New York, J. Wiley & Sons; London, Chapman & Hall, limited.
  17. ↑ Report Ff the Port and Airport Research Institute..
  18. ↑ Cambridge, UK: Cambridge University Press.
  19. ↑ 19,0 19,1 World Scientific Publishing Company..
  20. ↑ «"Standing Siga Waves, Microseisms, and Infrasound"». Consultat el 2024-12-17. «En este procés es produïx l'interferència d'ones dirigides de forma diferent, lo que forma ones d'aigua estacionarias, o les cridades clapotis.... Per a examinar i localisar estes ones, es propon utilisar les seues propietats inherents per a eixercir («bombejar») una pressió variable sobre el fondo oceànic, lo que genera vibracions microsísmicas, i irradiar infrasonidos a l'atmòsfera.»
  21. ↑ «Clapotis | paddling.com». web.archive.org. Consultat el 2024-12-17.
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Clapotis&oldid=661265»