En hidrodinámica , una clapotis (del francés "lametón del agua") es un patrón de onda estacionaria no rompiente , causado por ejemplo, por el reflejo de un tren de ondas superficiales que se desplaza desde una costa casi vertical como un rompeolas , un malecón o un acantilado escarpado . [1] [2] [3] [4] La onda clapótica resultante no viaja horizontalmente, sino que tiene un patrón fijo de nodos y antinodos . [5] [6] Estas ondas promueven la erosión en la punta del muro, [7] y pueden causar graves daños a las estructuras de la costa. [8] El término fue acuñado en 1877 por el matemático y físico francés Joseph Valentin Boussinesq, quien llamó a estas ondas "le clapotis", que significa "la mella". [9] [10]
En el caso idealizado de "clapotis completo" donde una onda entrante puramente monótona se refleja completamente normal a una pared vertical sólida, [11] [12] la altura de la onda estacionaria es el doble de la altura de las ondas entrantes a una distancia de media longitud de onda de la pared. [13] En este caso, las órbitas circulares de las partículas de agua en la onda de aguas profundas se convierten en un movimiento puramente lineal, con velocidades verticales en los antinodos y velocidades horizontales en los nodos. [14] Las ondas estacionarias suben y bajan alternativamente en un patrón de imagen especular, a medida que la energía cinética se convierte en energía potencial , y viceversa. [15] En su texto de 1907, Naval Architecture , Cecil Peabody describió este fenómeno:
En cualquier instante el perfil de la superficie del agua es como el de una ola trocoidal , pero el perfil en lugar de parecer que corre hacia la derecha o hacia la izquierda, crecerá desde una superficie horizontal, alcanzará un desarrollo máximo y luego se aplanará hasta que la superficie sea nuevamente horizontal; inmediatamente se formará otro perfil de ola con sus crestas donde antes estaban los huecos, crecerá y se aplanará, etc. Si se concentra la atención en una determinada cresta, se verá que crece hasta su mayor altura, se desvanece y es reemplazada en el mismo lugar por un hueco, y el intervalo de tiempo entre las formaciones sucesivas de crestas en un lugar dado será el mismo que el tiempo de una de las olas componentes. [16]
La clapotis verdadera es muy rara, porque es poco probable que la profundidad del agua o la pendiente de la costa satisfagan por completo los requisitos idealizados. [15] En el caso más realista de la clapotis parcial, donde parte de la energía de las olas entrantes se disipa en la costa, [17] la ola incidente se refleja menos del 100%, [11] y solo se forma una onda estacionaria parcial donde los movimientos de las partículas de agua son elípticos. [18] Esto también puede ocurrir en el mar entre dos trenes de olas diferentes de longitud de onda casi igual que se mueven en direcciones opuestas, pero con amplitudes desiguales. [19] En la clapotis parcial, la envoltura de la ola contiene algún movimiento vertical en los nodos. [19]
Cuando un tren de olas choca contra una pared en un ángulo oblicuo, el tren de olas reflejado se aleja en el ángulo suplementario, lo que provoca un patrón de interferencia de olas en forma de cruz conocido como clapotis gaufré ("clapotis waffled"). [8] En esta situación, las crestas individuales formadas en la intersección de las crestas del tren de olas incidente y reflejado se mueven paralelas a la estructura. Este movimiento de las olas, cuando se combina con los vórtices resultantes , puede erosionar material del lecho marino y transportarlo a lo largo de la pared, socavando la estructura hasta que falla. [8]
Las ondas clapóticas en la superficie del mar también irradian microbaromos infrasónicos a la atmósfera y señales sísmicas llamadas microsismos acopladas a través del fondo del océano a la Tierra sólida. [20]
Se ha dicho que Clapotis es la pesadilla y el placer del kayak de mar . [21]
El sistema de ondas estacionarias resultante de la reflexión de un tren de ondas progresivas desde una pared vertical (clapotis)…Eid, Bassem M.; Zemell, Sheldon H. (1984). "Fe de erratas: Análisis dinámico de una bomba suspendida en un pozo vertical conectado al océano". Revista Canadiense de Ingeniería Civil . 11 : 137. doi :10.1139/l84-025.
onda estacionaria, llamado clapotis, frente a una pared donde se combinan las ondas incidentes y reflejadas.
si la onda viaja exactamente en la dirección opuesta, entonces puede desarrollarse una onda estacionaria o clapótica.
… denota una onda estacionaria completa, una onda que no se propaga horizontalmente sino que tiene nodos y antinodos diferenciados.
{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )la energía de las olas reflejadas interactuó con las olas entrantes para producir ondas estacionarias conocidas como clapotis, que promueven la erosión en la punta de la pared.
Clapotis Gaufre Cuando la onda incidente está en un ángulo α con respecto a la normal desde un límite vertical, entonces la onda reflejada estará en una dirección α en el lado opuesto de la normal.
En esta breve nota presentamos la contribución original de Boussinesq a la teoría no lineal del problema de las ondas de gravedad en aguas estancadas bidimensionales, que él definió como 'le clapotis'.
Creemos que fue Boussinesq en 1877 el primero en tratar las ondas estacionarias no lineales. En las páginas 332-335 y 348-353 de[7] se refiere a 'le clapotis', es decir, ondas estacionarias, y su tratamiento, que incluye los casos de profundidad finita e infinita, es una teoría no lineal llevada al segundo orden en la amplitud.
CLAPOTIS El equivalente francés para un tipo de ONDA ESTACIONARIA. En el uso estadounidense se asocia generalmente con el fenómeno de onda estacionaria causado por la reflexión de un tren de olas no rompientes de una estructura con una cara que es vertical o casi vertical. La clapotis completa es aquella con un 100 por ciento de reflexión de la onda incidente; la clapotis parcial es aquella con menos del 100 por ciento de reflexión.
Un tipischer extremer Fall von Reflektion tritt an uner starren senkrechten Wand auf. (Un caso típico de reflexión extrema ocurre en una pared vertical rígida).
{{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )Las olas que impactan contra la pared vertical de un cajón o contra el costado de una barcaza se reflejan totalmente, formando una onda estacionaria o clapotis, de casi el doble de la
altura significativa de la ola,
a una distancia de la pared de la mitad de la longitud de onda.
Este fenómeno también se denomina "Clapotis" y las órbitas circulares de los movimientos de partículas han degenerado en líneas rectas. Esto da como resultado solo velocidades verticales en los antinodos y velocidades horizontales en los nodos.
la energía cinética se convierte en energía potencial y viceversa.
Esta acción se observa con mayor claridad cuando una ola se refleja en un malecón vertical y se conoce como clapotis.
Sin embargo, las olas que se encuentran frente a los diques y rompeolas del puerto son más bien ondas estacionarias parciales, de modo que parte de la energía de las olas incidentes se disipa...
experimentan su movimiento en un período de onda.
Si una de las ondas progresivas opuestas es menor en altura que la otra, como en la reflexión parcial desde una pared, los nodos y antinodos resultantes estarán ubicados en la misma posición, pero las órbitas de las partículas de agua no serán de carácter rectilíneo.[ página necesaria ]
En este proceso, se produce la interferencia de ondas dirigidas de forma diferente, lo que forma ondas de agua estancada, o las llamadas clapotis.… Para examinar y localizar estas ondas, se propone utilizar sus propiedades inherentes para ejercer ("bombear") una presión variable sobre el fondo del océano, lo que genera vibraciones microsísmicas, y para irradiar infrasonidos a la atmósfera.