Diferencia entre revisiones de «Espiral de Ekman (grupo 20, Retiro)»
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La '''espiral de Ekman''' es el resultado del perfil de velocidades respecto a la profundidad de una columna de agua gracias al efecto Ekman. Este es causado por un viento constante que sopla sobre la superficie del océano, induciendo una corriente que, debido a la [https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Coriolis '''fuerza de Coriolis'''], se desvía gradualmente. La alta viscosidad del agua provoca una discordancia entre la dirección de la velocidad entre una capa y otra.<ref>[https://link.springer.com/article/10.1007/BF02277927 The Ekman Spirals], artículo de Th. Hesselberg.</ref> | La '''espiral de Ekman''' es el resultado del perfil de velocidades respecto a la profundidad de una columna de agua gracias al efecto Ekman. Este es causado por un viento constante que sopla sobre la superficie del océano, induciendo una corriente que, debido a la [https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Coriolis '''fuerza de Coriolis'''], se desvía gradualmente. La alta viscosidad del agua provoca una discordancia entre la dirección de la velocidad entre una capa y otra.<ref>[https://link.springer.com/article/10.1007/BF02277927 The Ekman Spirals], artículo de Th. Hesselberg.</ref> | ||
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| + | El flujo neto se conoce como [https://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_de_Ekman '''transporte de Ekman''']. | ||
El fenómeno fue por primera vez descrito por el explorador noruego [https://es.wikipedia.org/wiki/Fridtjof_Nansen Fridtjof Nansen] en una de sus misiones por el océano Ártico. Notó que los icebergs y distintos témpanos de hielo no seguían necesariamente la dirección del viento. El concepto fue formalizado por su estudiante, [https://es.wikipedia.org/wiki/Vagn_Walfrid_Ekman Vagn Walfrid Ekman], en 1905, aportando el planteamiento matemático necesario. | El fenómeno fue por primera vez descrito por el explorador noruego [https://es.wikipedia.org/wiki/Fridtjof_Nansen Fridtjof Nansen] en una de sus misiones por el océano Ártico. Notó que los icebergs y distintos témpanos de hielo no seguían necesariamente la dirección del viento. El concepto fue formalizado por su estudiante, [https://es.wikipedia.org/wiki/Vagn_Walfrid_Ekman Vagn Walfrid Ekman], en 1905, aportando el planteamiento matemático necesario. | ||
| − | + | Con el objetivo de describir el perfil de velocidad <math>\vec{v} = u\vec{i} + v\vec{j}</math>, Ekman trabajó con la ecuaciones que nacen del equilibrio entre la fuerza Coriolis, la viscosidad del agua de mar y la velocidad inducida del viento, de manera que: | |
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| + | <math>\frac{d^2 u}{d z^2} = - \frac{f}{\upsilon_e}v</math>, <math>\frac{d^2 v}{d z^2} = - \frac{f}{\upsilon_e}u</math>, | ||
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| − | < | + | con <math>f</math> el parámetro de Coriolis y <math>\upsilon_e</math> la viscosidad turbulenta del agua. <br/> |
== Influencia del parámetro de Coriolis <math>f</math> == | == Influencia del parámetro de Coriolis <math>f</math> == | ||
Revisión del 10:46 2 dic 2024
| Trabajo realizado por estudiantes | |
|---|---|
| Título | Espiral de Ekman. Grupo 20. |
| Asignatura | Teoría de Campos |
| Curso | 2024-25 |
| Autores | Aitor Amunarriz López Daniel García Martínez Federico Flores Rohde Jesús Rivero López |
| Este artículo ha sido escrito por estudiantes como parte de su evaluación en la asignatura | |
La espiral de Ekman es el resultado del perfil de velocidades respecto a la profundidad de una columna de agua gracias al efecto Ekman. Este es causado por un viento constante que sopla sobre la superficie del océano, induciendo una corriente que, debido a la fuerza de Coriolis, se desvía gradualmente. La alta viscosidad del agua provoca una discordancia entre la dirección de la velocidad entre una capa y otra.[1]
El flujo neto se conoce como transporte de Ekman.
El fenómeno fue por primera vez descrito por el explorador noruego Fridtjof Nansen en una de sus misiones por el océano Ártico. Notó que los icebergs y distintos témpanos de hielo no seguían necesariamente la dirección del viento. El concepto fue formalizado por su estudiante, Vagn Walfrid Ekman, en 1905, aportando el planteamiento matemático necesario.
Con el objetivo de describir el perfil de velocidad [math]\vec{v} = u\vec{i} + v\vec{j}[/math], Ekman trabajó con la ecuaciones que nacen del equilibrio entre la fuerza Coriolis, la viscosidad del agua de mar y la velocidad inducida del viento, de manera que:
[math]\frac{d^2 u}{d z^2} = - \frac{f}{\upsilon_e}v[/math], [math]\frac{d^2 v}{d z^2} = - \frac{f}{\upsilon_e}u[/math],
con [math]f[/math] el parámetro de Coriolis y [math]\upsilon_e[/math] la viscosidad turbulenta del agua.
Contenido
- 1 Influencia del parámetro de Coriolis [math]f[/math]
- 2 Importancia del valor de [math]\vartheta[/math]
- 3 Solución a las ecuaciones diferenciales de Ekman
- 4 Representación del campo vectorial [math]\vec{v}[/math]
- 5 Divergencia de [math]\vec{v}[/math]
- 6 Flujo resultante
- 7 Expresión en distintas coordenadas
- 8 Curvatura y torsión de la espiral de Ekman
- 9 Similitudes con la espiral logarítmica
- 10 Véase también
- 11 Referencias
1 Influencia del parámetro de Coriolis [math]f[/math]
2 Importancia del valor de [math]\vartheta[/math]
3 Solución a las ecuaciones diferenciales de Ekman
4 Representación del campo vectorial [math]\vec{v}[/math]
5 Divergencia de [math]\vec{v}[/math]
6 Flujo resultante
7 Expresión en distintas coordenadas
8 Curvatura y torsión de la espiral de Ekman
8.1 Demostración mediante el triedro de Frenet
9 Similitudes con la espiral logarítmica
9.1 Otras aplicaciones en ingeniería
10 Véase también
11 Referencias
- ↑ The Ekman Spirals, artículo de Th. Hesselberg.
