Ona inercial

El pols d'ona d'inèrcia equatorial va causar patrons de fluix de decorregut dins d'una cambra esfèrica de rotació constant. Les fleches en esta secció travessera mostren la direcció i la força del fluix en el pla equatorial a mida que l'esfera continua girant cap a la dreta en el seu eix que es mostra a l'esquerra. El roig indica el fluix fora del pla; blau indica fluix en el pla.

Les ones inerciales, també conegudes com a oscilacions inerciales, són un tipo d'ona mecànica possible en els decorreguts en rotació. A diferència de les ones gravitacionalés superficials que es veuen comunament en la plaja o en la banyera, les ones inerciales fluïxen a través de l'interior del decorregut, no cap a la superfície. Com qualsevol atre tipo d'ona, una ona inercial és causada per una força restauradora i es caracterisa per la seua llongitut d'ona i freqüència. Degut a que la força restauradora de les ones inerciales és la força de Coriolis, les seues llongituts d'ona i freqüències estan relacionades d'una manera peculiar. Les ones inerciales són transversal. Més comunament s'observen en atmòsfera, oceans, llac i experiments de laboratori. Les ones de Rossby, les corrents geostróficas i els vents geostróficos són eixemples d'ones d'inèrcia. També és provable que existixquen ones inerciales en el núcleu fos de la Terra en rotació.

Força restauradora

Les ones inerciales són restaurades a l'equilibri per la força de Coriolis, un resultat de la rotació. Per a ser precisos, la força de Coriolis sorgix (junt en la força centrífuga) en un marc giratori per a tindre en conte el fet de que dit marc sempre està accelerant. Les ones inerciales, per lo tant, no poden existir sense rotació. Més complicada que la tensió en una corda, la força de Coriolis actua en un àngul de 90 ° sobre la direcció del moviment, i la seua força depén de la velocitat de rotació del decorregut. Estes dos propietats conduïxen a les característiques peculiars de les ones d'inèrcia.

Característiques

Les ones inerciales són possibles solament quan un decorregut està girant, i existixen en la major part del decorregut, no en la seua superfície. De la mateixa manera que les ones lluminoses, les ones inerciales són travesseres, lo que significa que les seues vibracions es produïxen perpendicular a la direcció del recorregut de l'ona. Una característica geomètrica peculiar de les ones inerciales és que la seua velocitat de fase, que descriu el moviment de les crestes i valls de l'ona, és perpendicular a la seua velocitat de grup, que és una mida de la propagació de l'energia.

Mentres que una ona de sò o una ona electromagnètica de qualsevol freqüència és possible, les ones d'inèrcia poden existir solament en el ranc de freqüències des de zero fins al doble de la velocitat de rotació del decorregut. Ademés, la freqüència de l'ona està determinada per la seua direcció de desplaçament. Les ones que viagen perpendicularment a l'eix de rotació tenen una freqüència zero i, a voltes, es denominen modos geostróficos. Les ones que viagen paraleles a l'eix tenen la freqüència màxima (dos voltes la velocitat de rotació), i les ones en ànguls intermijos tenen freqüències intermiges. En l'espai lliure, una ona inercial pot existir en qualsevol freqüència entre 0 i el doble de la velocitat de rotació. No obstant, un contenidor tancat pot impondre restriccions sobre les possibles freqüències de les ones d'inèrcia, com lo pot fer per a qualsevol tipo d'ona. Les ones inerciales en un contenidor tancat a sovint es denominen modos inerciales. En una esfera, per eixemple, els modos inerciales es veuen obligats a prendre freqüències discretes, deixant espais a on no poden existir modos.