Teoria e prática da geração e propagação de ondas monocromáticas em um canal de laboratório

Abstract

Apresentam-se aqui estudos realizados num canal de ondas construído com a finalidade de pesquisar fenômenos relacionados à propagação de ondas e seus efeitos em praias e estruturas. Para tanto, fazia-se necessário conhecer em detalhe o comportamento do canal, do gerador de ondas, e das sondas a serem utilizadas em estudos posteriores. Foram estudados aspectos relativos às características das ondas logo após o gerador e ao longo do canal. Com o objetivo de avaliar o desempenho do novo gerador, ondas de diferentes alturas e períodos foram geradas, medidas e comparadas com as características esperadas de acordo com estudos teóricos e práticos realizados por outros autores e encontrados na bibliografia. A -qualidade- da forma da onda, isto é, a sua semelhança com a onda senoidal perfeita, foi analisada por comparação com dados de outros autores e por dois outros métodos aqui introduzidos. São apresentadas algumas conclusões sobre como a qualidade da forma da onda gerada varia em função do período e da altura da onda. A evolução da altura da onda e da qualidade de sua forma à medida que ela se propagava ao longo do canal, onde existia um degrau que dava acesso a uma parte mais rasa, foram analisadas através da comparação com a teoria da onda linear e através de um novo índice chamado de Taxa de Espalhamento, que mede a deformação da onda entre dois pontos ao longo de sua trajetória.

This paper presents initial research results from a wave channel built for the study of wave propagation phenomena and their effects on beaches and structures. For this, it was necessary to know in detail the behaviour of the wave generator and of the wave probes to be used later. Wave characteristics just below the generator and along the channel were studied. To assess performance of the new generator, waves of different heights and periods were generated, measured and compared to expected characteristics, according to results of theoretical and practical studies published in the literature. The quality of the wave shape, i.e. its resemblance to the ideal sinusoidal shape, was analysed by comparison with published data and by two other methods here introduced. Conclusions are presented concerning how the generated wave shape varies as a function of period and height. The evolution of wave height and quality along the channel, up to a point where a step led to a shallower part, was analysed by comparison with linear wave theory and by a new index here termed Spreading Rate, which measures wave deformation between two points of its trajectory.