Calculadora de olas del mar (longitud de onda, velocidad y potencia)
Calcula la longitud de onda, la velocidad, la velocidad de grupo y la potencia de las olas del mar a partir del periodo y la profundidad con la relación de dispersión lineal, en aguas profundas, intermedias o someras, para pronósticos de surf y mar de fondo.
Cómo funciona
Relación de dispersión ω² = g k tanh(k d), ω = 2π/T, resuelta para k · L = 2π/k, c = L/T · aguas profundas L₀ = gT²/2π ≈ 1.56 T² m · velocidad de grupo c_g = n c, n = ½ [1 + 2kd / senh(2kd)] · energía E = ρ g H_s² / 16, potencia P = E c_g (ρ = 1,025 kg/m³)
Las olas del mar de un mismo periodo viajan a velocidades distintas según la profundidad. En aguas profundas (más de la mitad de la longitud de onda) la velocidad depende solo del periodo, c = gT/2π, y la energía viaja a la mitad de la velocidad de la ola; por eso el mar de fondo de una tormenta lejana llega en grupos. Al entrar en aguas menos profundas, las olas frenan, se acortan y se empinan hasta romper; en aguas muy someras todas viajan a √(g d), la misma ley que fija la velocidad de un tsunami. La teoría lineal (de Airy) es precisa para olas pequeñas que no rompen y es la base de los pronósticos de surf y de oleaje.
Ejemplo resuelto
Un mar de fondo de 10 segundos en 20 m de agua: la longitud de onda en aguas profundas sería de 156.1 m, pero al resolver la dispersión a 20 m se obtiene una longitud de onda de 121.2 m: profundidad intermedia. Las crestas avanzan a 43.6 km/h (12.12 m/s) y la energía a 33.4 km/h (9.27 m/s). Con una altura significativa de 1.5 m, el oleaje transporta unos 13.1 kW por metro de cresta.
Fuentes: NOAA — Ocean waves (wave speed and period) · Wikipedia — Dispersion (water waves)
Preguntas frecuentes
¿A qué velocidad viajan las olas del mar?
En aguas profundas, unos 1.56 × periodo m/s: un mar de fondo de 10 s avanza a unos 15.6 m/s (56 km/h), y el grupo de olas a la mitad. En aguas someras, las olas frenan hasta √(g × profundidad).
¿Qué diferencia hay entre velocidad de fase y velocidad de grupo?
La velocidad de fase es la de cada cresta; la de grupo es la de la energía de las olas y, por tanto, la del propio mar de fondo. En aguas profundas el grupo avanza a la mitad de la velocidad de las crestas.
¿Cuándo es «profunda» el agua para una ola?
Cuando la profundidad supera la mitad de la longitud de onda; la ola entonces no «siente» el fondo. Por debajo de una veinteava parte de la longitud de onda son aguas someras, donde la velocidad depende solo de la profundidad.
¿Cuánta potencia tienen las olas?
La potencia del oleaje en aguas profundas es de unos 0.49 × H_s² × T kW por metro de cresta (H_s en metros, T en segundos). Las costas expuestas al océano suelen promediar de 20 a 60 kW/m.
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.