Vaivén de dos partículas superficiales al paso de un tren de ondasLas olas del mar son ondas mecanicas (es
decir, perturbaciones de un medio material) de las llamadas superficiales, que
son aquellas que se propagan por la interfase (la frontera) entre dos
Descripción
Cada molécula regresa, cuando pasa la ola, al mismo sitio donde se
encontraba. Se trata de un vaivén con una
componente vertical, de arriba a abajo, y otra longitudinal, la
dirección de propagación de la onda.
Hay que distinguir dos movimientos. El primero es la
oscilación del
medio movido por la onda, que en este caso, como hemos visto, es un movimiento circular.
El segundo es la propagación de la onda, que se produce porque la
energía se transmite con ella, trasladando el
fenómeno con una dirección y velocidad, llamada en este caso
velocidad de onda.
En realidad se produce un pequeño
desplazamiento neto del
agua en la dirección de propagación, dado que en cada
oscilación una molécula o partícula no retorna exactamente
al mismo punto, sino a otro ligeramente mas adelantado. Es por esta
razón por la que el viento no provoca solamente olas,
sino también corrientes
superficiales.
Estela de ola formada por el paso de un barcoEl fenómeno es provocado
por el viento, cuya fricción con la superficie del agua produce un
cierto arrastre,dando lugar primero a la formación de rizaduras
(arrugas) en la superficie del agua, llamadas ondas u olas capilares, de
sólo unos milímetros de altura y hasta 1,7 cm de longitud de
onda. Cuando la superficie pierde su lisura, el efecto de fricción se
intensifica y las pequeñas rizaduras iniciales dejan paso a olas de gravedad. Las fuerzas que tienden a restaurar la
forma lisa de la superficie del agua, y que con ello provocan el avance
de la deformación, son la tensión superficial y la gravedad. Las
ondas capilares se mantienen esencialmente sólo por la tensión
superficial, mientras que la gravedad es la fuerza que tensa y mueve las olas mas grandes.
Cuanto mayor es la altura de las olas, mayor es la
cantidad de energía que pueden extraer del viento, de forma que se produce una
realimentación positiva. La altura de las olas
viene a depender de tres parametros del viento, que son su velocidad, su
persistencia en el tiempo y, por último, la estabilidad de su
dirección. Así, los mayores oleajes se producen
en circunstancias meteorológicas en que se cumplen ampliamente estas
condiciones.
Partes de la física.
La Física se divide tradicionalmente en varias partes, que corresponden
a las propiedades generales de los cuerpos:
Gravedad o estudio de la atracción ejercida por la Tierra
Estatica de los gases líquidos o estudio del equilibrio de
cuerpos gaseosos y líquidos
Termología o estudio de los fenómenos en que interviene el calor
o la temperatura
Acústica o estudio de la formación y propagación de los
sonidos
Óptica que estudia las leyes y los fenómenos de la luz
Electricidad o estudio de fenómenos relativos al movimiento de electrones
Magnetismo o estudio de los fenómenos de atracción a distancia
provocados por imanes y corrientes eléctricas
Dentro del campo de estudio de la Física clasica se encuentran:
Mecanica: mecanica clasica | mecanica de medios
continuos | mecanica de fluidos Termodinamica y mecanica
estadística Mecanica ondulatoria: acústica | óptica
Electromagnetismo: Electricidad | Magnetismo | Electrónica Relatividad
(Electrodinamica): teoría especial de la relatividad |
teoría general de La relatividad | Gravitación Dentro del campo
de estudio de la Física Moderna se encuentran:
Mecanica cuantica: Atomo | Núcleo |
Físicaquímica | Física del estado sólido
Física de partículas Dentro del campo de estudio de la
Física contemporanea se encuentran: Termodinamica fuera
del equilibrio: Mecanica estadística
|PercolaciónDinamica no-lineal: Turbulencia | Teoría del
Caos | Fractales Sistemas complejos: Sicofísica | Econofísica |
Criticalidad autorganizada | RedescomplejasFísica mesoscópica:
Puntos cuanticos Nano-Física: Pinzas ópticas
Energía Cinética = m * (v^2) / 2Energía Potencial
Gravitatoria = P * hEnergia Mecanica = energía Cinética +
Energía PotencialDonde:m = masa del objeto en Kgv = velocidad en m/s, ^2
significa elevado al cuadrado = peso del objeto en Newtons (N) = m * gh = altura
a la que se encuentar el objeto en metros (m)La energía Cinética,
Potencial, y mecanica, se mide en Joule (J)-> Al principio, el objeto
esta separado del suelo, por lo tanto, almacena energía
PotencialGavitatoria, simbolizada por la letra U la cual es:
U = 98 [N] * 20 [m] = 1960 [J](98 [N] es el peso del objeto, es decir, 10 [Kg]
* 9,8 [m/s^2]Como el objeto esta sujeto, no se mueve, su velocidad es 0,
y por lo tanto, su energía cinética, que en física
generalmente se simboliza con la K, es 0:K = 0 [J]Por último, recordemos
que la energía mecanica del objeto es la suma de la
energía potencial y la energía cinética, por lo tanto, la
energía mecanica serían 1960 [J]:energía Mecanica
= K + U = 1960[J]-> El Principio de la Conservación de la
Energía nos dice que la Energía Mecanica durantela
caída se conserva, siempre es la misma, 1960 [J]. Asi
que mientras el objeto cae, la energía potencial disminuye porque la
altura disminuye, por lo tanto, la Energía Cinética aumenta para
que la suma se mantenga constante en 1960. Entonces, cuando el objeto
esta a 5 m del suelo, sigue teniendo una energía mecanica
total de 1960 [J]:Energía Mecanica = K + U = 1960 [J]La
energía Potencial a 5 metros seria: Energía Potencial
Gravitatoria = K = 98 [N] * 5 [m] = 490 [J]:Para calcular la energía
cinética a partir de la fórmula que te dí,
tendríamos que calcular la velocidad con las ecuaciones de movimiento en
caída libre, pero nos podemos ahorrar ese paso, porque ya conocemos la
energía mecanica y la energía potencial, solo tendríamos
quereemplazar:1960 [J] = 490 [J] + K K = 1960 [J] - 490 [J] = 1470
[J]Ahí tenemos la energía cinética. Para saber a
qué velocidad se esta moviendo en el instante en que el objeto va
pasando a 5 metros de altura del piso, reemplazamos todas las variables
conocidas en la fórmula de la energía cinética, y
despejamos la velocidad K = m * (v^2) / 21470 [J] = 10 [Kg] * (v^2) / 21470 [J]
= 5 (v^2)v^2 = 294
v = raíz cuadrada de 294v = 17,1 [m/s]Esa es la velocidad a la que
esta cayendo el objeto en el instante en que esta a 5 metros del
suelo
que se desplazan
sobre aguas profundas disipan su energía muy lentamente, de forma que
alcanzan regiones muy separadas de su lugar de formación.