ONES, ONETES, ONASSES -la física esdevé espectacle-
Finalment ha arribat el moment de reprendre l'aventura del bloc i intentar posar fi a aquesta mandra post-estival que sembla envair-ho tot. Deia fa uns dies que aquesta imatge era la responsable del post d'avui.
Fa uns dies érem amb una colla d'amics visitant les costes de l'Atlàntic i les Ries Gallegues (aquí ja acaba la sessió d'enveja... podeu continuar llegint tranquils, :P) i en un dels passejos realitzats es va sentir...
- Àngela... un dia m'has d'explicar això de les ones, eh?
- Com, com?
- Siii. Per què el mar té ones? Què les provoca?
- AAAAAAH, és veritat, és brutal, eh? Una superfície tan enorme d'aigua que aparentment hauria d'estar en repòs... i no para mai.
- Ja,
Bé, la conversa va continuar amb una explicació de campanya sobre el tema i amb una promesa: m'informaria bé del tema. Per tant, una vegada complerta la promesa anem a xerrar una mica de les ones marines.
SUPOSEM QUE...
I amb la frase màgica dels físics ("suposem que...") començarem la nostra explicació.
Simplifiquem la natura, perquè ens sigui més senzill el seu anàlisi. Suposem que tenim un volum enorme d'aigua en repòs cap turbulència atmosfèrica l'afecta, res ni ningú hi habita ni s'hi mou... no tenim res que pugui moure les partícules de què està formada l'aigua. El resultat... una calma absoluta.
Hem partit de la simulació més bàsica (i també més allunyada) de l'oceà i anirem complicant les coses per anar-nos apropant gradualment a la realitat.
MAR I CEL
Suposem que aquest gran volum d'aigua està cobert ara per l'atmosfera. Això provocarà que sobre l'oceà s'hi desplacin diferents vents, i la situació variarà substancialment. S'aproximarà al que veiem a la foto de Fisterra que veiem a l'esquerra.
VOSALTRES MATEIXOS
Aquesta primera aproximació és senzillament realitzable amb una palangana plena d'aigua i els vostres pulmons.
Si probeu de bufar prop de la superfície de l'aigua, el que veureu és que es formen una sèrie d'onetes ja que el "vent" està empenyent les partícules d'aigua més superficials.
Continuant amb la sèrie d'evidències que estem contemplant avui, poden passar dues coses: que continueu bufant, o que pareu de bufar. (BRAVOOO!!!)
Si pareu de bufar veureu com les ones que s'havien creat minvaran fins a desaparèixer.
Si continueu bufant, el vent fa créixer les ones sumant cada vegada més i més partícules en aquest desplaçament.
Per tant, ja tenim l'orígen d'un dels moviments de les partícules: el vent. Però continuem afegint factors, perquè el món no és tan senzill com ens agradaria moltes vegades.
Avancem un pas més, i tinguem en compte que l'aigua és un fluid. El fet que sigui un fluid implica que una partícula no és independent de la resta. Si es mou "arrossega" en certa manera a les que troba al seu voltant. Això implica que no només es desplaçaran les partícules de la superfície, les que trobem per sota d'aquesta també. Lògicament el moviment s'anirà esmorteint fins a mesura que ens allunyem cap al fons.
MAR I CEL... I TERRA
Però els oceans i mars tenen un límit, un fons. Quan aquesta profunditat és de distàncies similars a les que es dibuixen entre cresta i cresta (la longitud d'una ona) provoquen un fregament respecte al moviment de les partícules que s'estan desplaçant amb l'ona. Tota l'energia que perd l'ona, s'inverteix en transformar (erosionant o desplaçant-ne partícules) la superfície que ha provocat el fregament.
Si una vegada tenim l'ona formada, el vent continua bufant i l'oceà és prou fons (no perd energia per fregament amb el terra) el que passarà ja ho hem deduït tots. Creixerà i creixerà. S'anirà fent més i més alta. Tindrà més i més energia. Però la natura mateixa la frenarà, una ona no pot mantenir la seva forma a partir del moment en que la seva altura és una setena part de la seva longitud.
Senzillament, cau. Proveu sinó de fer una muntanya de sorra o cigrons... si no estan units entre ells, per una amplada tindrem un límit d'alçada. A partir d'aquest, les partícules començaran a ampliar la muntanya per fer-la més alta.
COL·LECTIVITATS
Molt bé, ara ja hem pogut veure com es forma una ona. Però compliquem-ho més encara. Suposem que en aquest oceà particular que ens estem construint deixem de tenir una sola ona i considerem-ne una sèrie. Quan treballem amb col·lectius, hem d'estudiar les interaccions que hi ha entre els diferents membres, i si ho fem veiem que quan una ona cau, ho fa sobre la que la precedeix (no s'enfonsa sobre si mateixa, ja que s'està desplaçant endavant).
VOSALTRES MATEIXOS
Si volem saber el que succeeix aquí, tindrem una gran ajuda si prenem la nostra palangana i enlloc de bufar, i deixem caure qualsevol objecte (Petit ja val, eh? tampoc cal provocar temporals).
Trobem el que tantes vegades hem vist, la pertorbació que provoca aquell objecte en caure a l'aigua es propaga en forma d'ona.
Doncs el mateix succeeix a l'oceà. Al moviment horitzontal de les partícules de l'ona hi hem de sumar el moviment vertical que tindran, degut al desplaçament de l'impacte que ha creat l'ona que ha "caigut". D'aquí surten les ones sobre les quals moltes vegades fem el mort sense desplaçar-nos. Aquelles que van amagant i descobrint l'horitzó.
Però no us hi encanteu fent el mort, que el més habitual és trobar que les partícules d'aigua sobre les quals reposeu tan tranquils tinguin un moviment convinat. I alhora que aneu pujant i baixant és més que probable que us aneu desplaçant... esperem que cap a la costa.
I ELS SURFISTES?
Suposo que ara que ja sabem què és i d'on ve una ona, a tots ens queda rondant pel cap... una imatge. Alguna cosa semblant a això...
Com diuen a Mallorca.... no són bromes, eh?
Al surfista, més que res l'he deixat per fer una mica d'escala, per ser un pèl conscients de la magnitud de la tragèdia (no en el sentit literal... esperem tots que el surfista encara pugui explicar aquesta proesa).
Ens trobem davant d'una ona que ha anat creixent amb espai. És a dir, és molt llarga i com que és molt llarga, pot ser també molt alta sense problemes per aguantar l'estabilitat d'una massa d'aigua tan gran. Quan aquesta ona es va apropant al continent i la profunditat de l'oceà va disminuint, el fregament sobre les partícules que estan situades més a prop de la base és notable, fet que no succeeix a les parts més altes. En aquest moment, trobem que la part superior de l'ona es desplaça més ràpidament que la base que la sustenta... i si pensem el que passa, trobem la resposta en els trencaments d'ona i en els "canelons" amb els que els surfistes s'atreveixen a jugar. Senzillament, les partícules de dalt... s'escapen de l'ona i cauen.
Després de tant xerrar... El més convenient és que anem cap a alguna costa (si en tenim l'oportunitat) i disfrutem de l'espectacle natural que proporcionen tots aquests moviments combinats.
Fa uns dies érem amb una colla d'amics visitant les costes de l'Atlàntic i les Ries Gallegues (aquí ja acaba la sessió d'enveja... podeu continuar llegint tranquils, :P) i en un dels passejos realitzats es va sentir...
- Àngela... un dia m'has d'explicar això de les ones, eh?
- Com, com?
- Siii. Per què el mar té ones? Què les provoca?
- AAAAAAH, és veritat, és brutal, eh? Una superfície tan enorme d'aigua que aparentment hauria d'estar en repòs... i no para mai.
- Ja,
- però què és el que realment provoca les ones?
- L'aigua es desplaça amb les ones?
- Per què tenen aquesta forma i no una altra?
- Per què a vegades podem fer el mort sobre les ones sense més conseqüència que anar pujant i baixant, i en canvi no és recomable fer-lo en una ona que trenca?
(ehem... m'heu enganxat, he afegit una mica més de preguntes per picar una mica la vostra curiositat...)
Bé, la conversa va continuar amb una explicació de campanya sobre el tema i amb una promesa: m'informaria bé del tema. Per tant, una vegada complerta la promesa anem a xerrar una mica de les ones marines.
SUPOSEM QUE...
I amb la frase màgica dels físics ("suposem que...") començarem la nostra explicació.
Simplifiquem la natura, perquè ens sigui més senzill el seu anàlisi. Suposem que tenim un volum enorme d'aigua en repòs cap turbulència atmosfèrica l'afecta, res ni ningú hi habita ni s'hi mou... no tenim res que pugui moure les partícules de què està formada l'aigua. El resultat... una calma absoluta.
Hem partit de la simulació més bàsica (i també més allunyada) de l'oceà i anirem complicant les coses per anar-nos apropant gradualment a la realitat.
MAR I CEL
Suposem que aquest gran volum d'aigua està cobert ara per l'atmosfera. Això provocarà que sobre l'oceà s'hi desplacin diferents vents, i la situació variarà substancialment. S'aproximarà al que veiem a la foto de Fisterra que veiem a l'esquerra.VOSALTRES MATEIXOS
Aquesta primera aproximació és senzillament realitzable amb una palangana plena d'aigua i els vostres pulmons.
Si probeu de bufar prop de la superfície de l'aigua, el que veureu és que es formen una sèrie d'onetes ja que el "vent" està empenyent les partícules d'aigua més superficials.
Continuant amb la sèrie d'evidències que estem contemplant avui, poden passar dues coses: que continueu bufant, o que pareu de bufar. (BRAVOOO!!!)
Si pareu de bufar veureu com les ones que s'havien creat minvaran fins a desaparèixer.
Si continueu bufant, el vent fa créixer les ones sumant cada vegada més i més partícules en aquest desplaçament.
Per tant, ja tenim l'orígen d'un dels moviments de les partícules: el vent. Però continuem afegint factors, perquè el món no és tan senzill com ens agradaria moltes vegades.
Avancem un pas més, i tinguem en compte que l'aigua és un fluid. El fet que sigui un fluid implica que una partícula no és independent de la resta. Si es mou "arrossega" en certa manera a les que troba al seu voltant. Això implica que no només es desplaçaran les partícules de la superfície, les que trobem per sota d'aquesta també. Lògicament el moviment s'anirà esmorteint fins a mesura que ens allunyem cap al fons.
MAR I CEL... I TERRA
Però els oceans i mars tenen un límit, un fons. Quan aquesta profunditat és de distàncies similars a les que es dibuixen entre cresta i cresta (la longitud d'una ona) provoquen un fregament respecte al moviment de les partícules que s'estan desplaçant amb l'ona. Tota l'energia que perd l'ona, s'inverteix en transformar (erosionant o desplaçant-ne partícules) la superfície que ha provocat el fregament.
Si una vegada tenim l'ona formada, el vent continua bufant i l'oceà és prou fons (no perd energia per fregament amb el terra) el que passarà ja ho hem deduït tots. Creixerà i creixerà. S'anirà fent més i més alta. Tindrà més i més energia. Però la natura mateixa la frenarà, una ona no pot mantenir la seva forma a partir del moment en que la seva altura és una setena part de la seva longitud.
Senzillament, cau. Proveu sinó de fer una muntanya de sorra o cigrons... si no estan units entre ells, per una amplada tindrem un límit d'alçada. A partir d'aquest, les partícules començaran a ampliar la muntanya per fer-la més alta.
COL·LECTIVITATS
Molt bé, ara ja hem pogut veure com es forma una ona. Però compliquem-ho més encara. Suposem que en aquest oceà particular que ens estem construint deixem de tenir una sola ona i considerem-ne una sèrie. Quan treballem amb col·lectius, hem d'estudiar les interaccions que hi ha entre els diferents membres, i si ho fem veiem que quan una ona cau, ho fa sobre la que la precedeix (no s'enfonsa sobre si mateixa, ja que s'està desplaçant endavant).
VOSALTRES MATEIXOS
Si volem saber el que succeeix aquí, tindrem una gran ajuda si prenem la nostra palangana i enlloc de bufar, i deixem caure qualsevol objecte (Petit ja val, eh? tampoc cal provocar temporals).Trobem el que tantes vegades hem vist, la pertorbació que provoca aquell objecte en caure a l'aigua es propaga en forma d'ona.
Doncs el mateix succeeix a l'oceà. Al moviment horitzontal de les partícules de l'ona hi hem de sumar el moviment vertical que tindran, degut al desplaçament de l'impacte que ha creat l'ona que ha "caigut". D'aquí surten les ones sobre les quals moltes vegades fem el mort sense desplaçar-nos. Aquelles que van amagant i descobrint l'horitzó.
Però no us hi encanteu fent el mort, que el més habitual és trobar que les partícules d'aigua sobre les quals reposeu tan tranquils tinguin un moviment convinat. I alhora que aneu pujant i baixant és més que probable que us aneu desplaçant... esperem que cap a la costa.
I ELS SURFISTES?
Suposo que ara que ja sabem què és i d'on ve una ona, a tots ens queda rondant pel cap... una imatge. Alguna cosa semblant a això...
Com diuen a Mallorca.... no són bromes, eh?
Al surfista, més que res l'he deixat per fer una mica d'escala, per ser un pèl conscients de la magnitud de la tragèdia (no en el sentit literal... esperem tots que el surfista encara pugui explicar aquesta proesa).
Ens trobem davant d'una ona que ha anat creixent amb espai. És a dir, és molt llarga i com que és molt llarga, pot ser també molt alta sense problemes per aguantar l'estabilitat d'una massa d'aigua tan gran. Quan aquesta ona es va apropant al continent i la profunditat de l'oceà va disminuint, el fregament sobre les partícules que estan situades més a prop de la base és notable, fet que no succeeix a les parts més altes. En aquest moment, trobem que la part superior de l'ona es desplaça més ràpidament que la base que la sustenta... i si pensem el que passa, trobem la resposta en els trencaments d'ona i en els "canelons" amb els que els surfistes s'atreveixen a jugar. Senzillament, les partícules de dalt... s'escapen de l'ona i cauen.
Després de tant xerrar... El més convenient és que anem cap a alguna costa (si en tenim l'oportunitat) i disfrutem de l'espectacle natural que proporcionen tots aquests moviments combinats.
