Comportamiento irregular de las ondas de agua

Me encontré con esta imagen bastante interesante de una ola muy deformada (o quizás intrincada). Parece que la estructura ilustra una superposición de múltiples formas de onda, ya que intuitivamente parece que al menos tres ondas diferentes se superponen, pero no sé lo suficiente sobre dinámica de fluidos y comportamiento de ondas complejas en general para entender qué está pasando exactamente aquí. .

Supongo que tengo la intuición de que el agua líquida no debería formar tales formas a través de la combinación de múltiples ondas, ya que es viscosa y suave y que la tensión superficial debería evitar que esto suceda. La(s) parte(s) superior(es) del labio de la ola también es irregular y se distribuye discontinuamente a lo largo de su longitud.

Entonces, ¿qué tipo de comportamiento es este y por qué parece que no lo vemos más a menudo?

Ola

Una búsqueda breve de imágenes de "olas" produce muchas tomas similares. Entonces... ¿tal vez es hora de llevar tu cámara al océano y disparar un poco?
Como señaló @CuriousOne, creo que este es un comportamiento bastante genérico del agua. En cierto sentido, se puede decir que este desorden proviene del comportamiento incontrolable de las soluciones de las ecuaciones de Navier-Stokes, que gobiernan la dinámica de fluidos.
@Danu: Deberíamos solicitar a la ONU que exija la calma universal de las aguas oceánicas mediante la dispersión de gelatina. Solo cuando este comportamiento ingobernable de las olas haya sido completamente suprimido, la humanidad podrá esperar alcanzar la paz eterna.
@CuriousOne Además, deberíamos hacerlo comestible/bebible. ¡Eso sería genial, gracias!
@Danu: Voto por la gelatina verde.
@CuriousOne ¿No es la dispersión de gelatina lo que sucede en los hogares de ancianos durante la merienda? ;)

Respuestas (1)

Para el modelado del movimiento de las ondas superficiales, solo hay que considerar dos fuerzas restauradoras : la tensión superficial y la gravedad. En comparación con la gravedad, las fuerzas de tensión superficial son muy débiles y, por lo tanto, tienen una mayor influencia en el régimen de las ondas capilares más pequeñas.. Las olas en aguas profundas se llevan la energía disipada por las fuerzas del viento cortante, tal vez de una tormenta sobre el mar o un lago, y no se ven obstaculizadas por el terreno profundo. El modelado unidimensional es adecuado para predecir su comportamiento. Estas son conocidas como olas de aguas profundas. Una vez que las olas alcanzan aguas menos profundas, comienzan a 'sentirse en el fondo'. Las fuerzas viscosas comienzan a extraer energía de la onda. Estas son conocidas como olas de aguas poco profundas. Incluso a menor profundidad, cerca de la costa, la energía debe encontrar una salida. Construye la altura de la ola (energía potencial) y algo se pierde por la tracción del terreno. En cualquier caso, los fluidos no pueden soportar las fuerzas de corte desatadas por la energía de las olas, por lo que termina con un movimiento de rotación acoplado no lineal muy complejo en 3 dimensiones.

En pocas palabras, es el desencadenamiento repentino de la energía de las olas en aguas poco profundas, la incapacidad del agua para sostener las fuerzas de cizallamiento en tres dimensiones y la dinámica caótica del comportamiento no lineal que conduce al comportamiento de las olas rompientes que ha ilustrado.

Pero como dijo Richard Feynman, uno siempre puede profundizar más, mirar más de cerca y encontrar más detalles.

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