Utilizador:

Movimento Oceânico, drifters

Storyboard

O movimento na superfície dos oceanos surge da interação com a atmosfera e é condicionado às correntes mais profundas (com mais de 15 metros). Em uma primeira abordagem, pode ser considerado como um fluxo a uma velocidade constante com vórtices estáveis ou arrastados por ele.

>Modelo

ID:(1519, 0)


Mecanismos

Descrição



ID:(15449, 0)


Movimentos oceânicos

Descrição

ID:(11485, 0)


Corrente do Golfo

Descrição

ID:(11486, 0)


Movimento do X-15 Ben Franklin

Descrição

ID:(11488, 0)


Drifter (bóia grátis)

Descrição

ID:(11498, 0)


Rotação como translação, posição

Descrição

O movimento de rotação pode ser expresso como deslocamento nas direções x e y com valores de la distância do objeto ao centro do vórtice ($r$) e o ângulo do objeto no vórtice ($\theta_w$), respectivamente. Com as coordenadas la posição x do centro do vórtice ($X$) e la posição y do centro do vórtice ($Y$), obtemos que la posição x do objeto ($x$) é:

$ x = X + r \cos \theta_w$



e para la posição y do objeto ($y$):

$ y = Y + r \sin \theta_w$











ID:(11490, 0)


Rotação como translação, velocidade

Descrição

O movimento de rotação pode ser expresso como deslocamento nas direções x e y, com velocidades de ERROR:9913 e ERROR:9914, respectivamente. Com as coordenadas la velocidade x do centro do vórtice ($U$) e la velocidade y do centro do vórtice ($V$), obtemos que ERROR:9913 é:

$ u = U - r \omega \sin \theta_w $



e para ERROR:9914:

$ v = V + r \omega \cos \theta_w $




ID:(11489, 0)


Modelo

Descrição



ID:(15445, 0)


Movimento Oceânico, drifters

Descrição

O movimento na superfície dos oceanos surge da interação com a atmosfera e é condicionado às correntes mais profundas (com mais de 15 metros). Em uma primeira abordagem, pode ser considerado como um fluxo a uma velocidade constante com vórtices estáveis ou arrastados por ele.

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$\theta_w$
theta_w
Ângulo do objeto no vórtice
rad
$\theta_0$
theta_0
Ângulo inicial do objeto no vórtice
rad
$r$
r
Distância do objeto ao centro do vórtice
m
$X_0$
X_0
Posição inicial x
m
$Y_0$
Y_0
Posição inicial y
m
$X$
X
Posição x do centro do vórtice
m
$x$
x
Posição x do objeto
m
$Y$
Y
Posição y do centro do vórtice
m
$y$
y
Posição y do objeto
m
$t$
t
Tempo desde o início do rastreamento
s
$v_t$
v_t
Velocidade tangencial do drifter
m/s
$U$
U
Velocidade x do centro do vórtice
m/s
$V$
V
Velocidade y do centro do vórtice
m/s

Cálculos


Primeiro, selecione a equação:   para ,  depois, selecione a variável:   para 

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

 Variáve   Dado   Calcular   Objetivo :   Equação   A ser usado



Equações

Como la velocidade média ($\bar{v}$) com la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) e o tempo decorrido ($\Delta t$), igual a

$ \bar{v} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$



e com la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) expresso como arco de um c rculo, e o rádio ($r$) e la variação de ângulo ($\Delta\theta$) s o

$ \Delta s=r \Delta\theta $



e a defini o de la velocidade angular média ($\bar{\omega}$)

$ \bar{\omega} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta }{ \Delta t }$



ent o,

$v=\displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t}=r\displaystyle\frac{\Delta\theta}{\Delta t}=r\omega$



Como a rela o geral, pode ser aplicada para valores instant neos, resultando em

$ v = r \omega $


(ID 3233)


Exemplos



(ID 15449)

O movimento de rota o pode ser expresso como deslocamento nas dire es x e y com valores de la distância do objeto ao centro do vórtice ($r$) e o ângulo do objeto no vórtice ($\theta_w$), respectivamente. Com as coordenadas la posição x do centro do vórtice ($X$) e la posição y do centro do vórtice ($Y$), obtemos que la posição x do objeto ($x$) :

$ x = X + r \cos \theta_w$



e para la posição y do objeto ($y$):

$ y = Y + r \sin \theta_w$











(ID 11490)

O movimento de rota o pode ser expresso como deslocamento nas dire es x e y, com velocidades de ERROR:9913 e ERROR:9914, respectivamente. Com as coordenadas la velocidade x do centro do vórtice ($U$) e la velocidade y do centro do vórtice ($V$), obtemos que ERROR:9913 :

$ u = U - r \omega \sin \theta_w $



e para ERROR:9914:

$ v = V + r \omega \cos \theta_w $




(ID 11489)



(ID 15445)

O v rtice se move na dire o $x$ com uma constante de uma velocidade x do centro do vórtice ($U$), partindo de uma posição inicial x ($X_0$) e alcan ando em o tempo desde o início do rastreamento ($t$) em $x$ La posição x do centro do vórtice ($X$):

$ X = X_0 + U t $


(ID 11495)

O v rtice se move na dire o $y$ com uma constante de uma velocidade y do centro do vórtice ($V$), partindo de uma posição inicial y ($Y_0$) e alcan ando em o tempo desde o início do rastreamento ($t$) em $y$ La posição y do centro do vórtice ($Y$):

$ Y = Y_0 + V t $


(ID 11496)

O v rtice gira constantemente em ERROR:8518,1, partindo de um ângulo inicial do objeto no vórtice ($\theta_0$) e chegando em o tempo desde o início do rastreamento ($t$) a um ângulo do objeto no vórtice ($\theta_w$):

$ \theta_w = \theta_0 + \omega t $

(ID 11497)

A dist ncia entre o objeto em la posição x do objeto ($x$) e la posição y do objeto ($y$) e o centro dos v rtices em la posição x do centro do vórtice ($X$) e la posição y do centro do vórtice ($Y$) pode ser calculada usando o teorema de Pit goras, resultando em la distância do objeto ao centro do vórtice ($r$):

$ r ^2=( X - x )^2 + ( Y - y )^2 $

(ID 11500)

Se um corpo gira a um ngulo de o ângulo do objeto no vórtice ($\theta_w$) a uma dist ncia de la distância do objeto ao centro do vórtice ($r$) de um centro localizado na posi o la posição x do centro do vórtice ($X$), o resultado uma posição x do objeto ($x$):

$ x = X + r \cos \theta_w$


(ID 11491)

Se um corpo gira a um ngulo de o ângulo do objeto no vórtice ($\theta_w$) a uma dist ncia de la distância do objeto ao centro do vórtice ($r$) de um centro localizado na posi o la posição y do centro do vórtice ($Y$), o resultado ser uma posição y do objeto ($y$):

$ y = Y + r \sin \theta_w$


(ID 11492)

Se dividirmos a rela o entre la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) e o rádio ($r$) por la variação de ângulo ($\Delta\theta$),

$ \Delta s=r \Delta\theta $



e ent o dividirmos isso por o tempo decorrido ($\Delta t$), obtemos a rela o que nos permite calcular la velocidade ($v$) ao longo da rbita, conhecida como velocidade tangencial, que est associada a la velocidade angular ($\omega$):

$ v = r \omega $

(ID 3233)

Uma vez que o v rtice rotaciona a ERROR:8518 e est localizado a uma distância do objeto ao centro do vórtice ($r$) do seu centro, o objeto se move a uma velocidade tangencial do drifter ($v_t$):

$$



Se um corpo est em um ângulo do objeto no vórtice ($\theta_w$) e a velocidade na dire o $x$ La velocidade x do centro do vórtice ($U$), ent o ERROR:9913 :

$ u = U - r \omega \sin \theta_w $


(ID 11493)

Dado que o v rtice gira a ERROR:8518 e est localizado a uma distância do objeto ao centro do vórtice ($r$) do seu centro, o objeto se desloca a uma velocidade tangencial do drifter ($v_t$):



Se um corpo est em um ângulo do objeto no vórtice ($\theta_w$) e a velocidade na dire o $y$ La velocidade y do centro do vórtice ($V$), ent o ERROR:9914 :

$ v = V + r \omega \cos \theta_w $


(ID 11494)


ID:(1519, 0)