As ondas aquáticas consistem em ondas de superfícies que se formam em oceanos, lagos e lagoas. Elas são geradas pelo vento que perturbam o equilíbrio da superfície dos oceanos por meio de forças de pressão e fricção. Esse movimento das ondas segue expressões matemáticas que serão estudadas.
Em determinada aula de Física, a qual tratava de ondas, você aprendeu que elas são onipresentes na natureza. É possível percebê-las em pequenas ondulações em determinado lago, no solo que oscila durante um terremoto, em uma corda de violão que vibra, no som de uma flauta e nas cores do arco-íris.
Retomando os conhecimentos adquiridos sobre ondas e analisando o comportamento de um surfista, explique o que está acontecendo, sob a perspectiva da física, e como podemos definir onda, ou seja, procure detalhar a relação entre as ondas do mar, o leito da praia e o movimento da água na chamada zona de arrebentação.
Respostas
Resposta:
Os surfistas literalmente surfam no local onde as ondas do mar acabam, transferindo sua energia para o leito da praia, produzindo, assim, movimento na água da chamada zona de arrebentação. Essa massa de água, atirada em direção à praia, transfere movimento para a prancha.
A praia, apesar de receber a energia da onda, não sai do lugar, uma vez que sua massa é continental. O surfista observa, de longe, a linha do horizonte, subindo e descendo, até que percebe a aproximação de uma onda adequada. Quando essa onda chega até ele, o surfista precisa remar até a linha da arrebentação, onde, então, a água se desloca para a frente, e ele pode surfar.
Interessante notar como o surfista tem sensibilidade para perceber que sua prancha começa a ganhar movimento quando entra na zona de arrebentação, e ele pode subir nela.
Ao se aproximar de águas progressivamente mais rasas, as ondas incidentes, em razão do atrito com a areia mais rasa, que causa dissipação de energia, desacelerando-as, tendem a diminuir sua velocidade e ganhar altura; ou seja, como a energia cinética diminui, a energia potencial (altura) aumenta.
Em ondas mais altas, a massa de água na crista é bem menor que a na base da onda. Logo, para conservar o momentum, a velocidade na crista fica muito maior que a velocidade na base. Essa diferença de velocidade faz a onda “se quebrar”. Isso é a arrebentação.
Apesar de a onda não transmitir movimento no sentido de sua propagação, existe quantidade de movimento na onda, na direção horizontal. Essa quantidade de movimento é a energia da onda, que determina seu sobe e desce, como pode ser visto na figura 1. Assim, quando a onda do mar se desloca, ela não está produzindo movimento de massa de água no sentido do seu deslocamento, como se acredita. A onda não produz deslocamento de massa ao longo de sua trajetória.
Onda é um modo de transferência de energia sem transferência de matéria. Ou, em outras palavras: Onda é o fenômeno que consiste em uma perturbação periódica, que se propaga em um meio material ou no espaço.
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