Comment calculer vitesse d'onde sur une plage

May 12

Comment calculer vitesse d'onde sur une plage


Les vagues océaniques sont des phénomènes complexes influencés par un certain nombre de facteurs différents, donc pas de modèle applicable à toutes les situations et le meilleur calcul que vous pouvez faire est seulement une estimation; néanmoins, il est une assez bonne estimation compte tenu de certaines hypothèses. Pour effectuer ce calcul, vous aurez besoin de connaître ou d'estimer la profondeur de l'eau et la longueur d'onde de chaque vague - la distance d'un wavecrest à l'autre.

Instructions

1 Notez l'équation pour la vitesse des vagues océaniques idéalisé, qui est la suivante:

vitesse = ((gλ / 2π) (tanh (2πd / λ))) ^ 2/1

où g est de 9,8 mètres par seconde au carré, λ est la longueur d'onde des vagues, d est la profondeur et vous prenez la racine carrée de tout à l'intérieur des parenthèses; tanh est une expression algébrique telle que x = tanh (e ^ 2x - 1) / (e ^ 2x + 1).

2 Calculer 2π d / λ. Branchez la profondeur, le diviser par la longueur d'onde et multiplier par 2π.

Exemple: Si la profondeur est de 6 mètres et λ est de 10 mètres, (6/10) * 2π = 3.769.

3 Prenez votre résultat de la dernière étape et le substituer à x dans l'équation suivante:

(E ^ 2x - 1) / (e ^ 2x + 1)

Exemple: Vous avez trouvé 3.769 dans la dernière étape, afin de multiplier par 2 pour obtenir 7.538 et élever e à ce pouvoir. (Rappelez-vous que e est un nombre en mathématiques. La plupart des calculatrices ont e ^ x bouton sur eux, alors il suffit d'entrer 7.538 sur votre calculatrice et appuyez sur le e ^ x bouton.) Si vous soustrayez 1 à partir de ce résultat, puis diviser par ce résultat plus 1, vous obtenez 0.9989.

4 Calculer gλ / 2π en branchant votre silhouette pour λ.

Exemple: Vous savez que g est de 9,8 mètres par seconde au carré. Dans notre exemple, λ est 10, donc (9.8) (10) / 2π = 15,597.

5 Multipliez le résultat pour gλ / 2π par le résultat de l'étape 3, puis prendre la racine carrée.

Exemple: (15,597) (0,9989) = 15,579. La racine carrée de cette # est 3.947 mètres par seconde. Ceci est la vitesse de l'onde par rapport à l'eau stationnaire.

6 Ajouter la vitesse du courant dans la direction de l'onde au nombre que vous avez trouvé dans la dernière étape si l'eau à la plage est pas stationnaire - s'il y a un courant qui affecte le comportement de l'onde.

Exemple: Si un courant circule vers le rivage avec une vitesse nette d'eau de 0,2 mètres par seconde, ajouter 0,2 mètre par seconde pour le numéro de la dernière étape.

Conseils et avertissements

  • Notez que ce calcul est plus simple si la profondeur de l'eau est inférieure à la longueur d'onde divisée par 20. Si oui, il suffit d'utiliser l'équation suivante:
  • vitesse = (gd) ^ 2/1
  • ou la racine carrée de g fois la profondeur. Cela donne essentiellement le même résultat, et vous économiser beaucoup de bouton-poinçonnage sur la calculatrice.
  • Rappelez-vous que le nombre que vous avez calculé est seulement une estimation - mais pour un phénomène complexe comme une vague d'eau de mer, une estimation est souvent plus que suffisant.