Em muitas zonas costeiras e desfiladeiros, penhascos instáveis ​​geralmente falham quando a rocha base abaixo deles é esmagada. Grandes ondas de água podem ser criadas, ameaçando a segurança humana.

Nesta semana Física dos Fluidos cientistas na China revelam o mecanismo pelo qual esses penhascos desabam, e quão grande, ondas semelhantes a tsunami, conhecidas como ondas de impulso, são criados. Poucos estudos experimentais deste fenômeno foram realizados, portanto, este trabalho representa novos dados valiosos que podem ser usados ​​para proteger contra desastres iminentes.

Os experimentos foram realizados de forma transparente, caixa retangular. Um grande corpo de água foi colocado em uma extremidade da caixa e uma pilha granular na outra. A pilha é separada da água por um portão móvel. Quando o portão é levantado rapidamente, a pilha desmorona e desliza para a água, induzindo a ação das ondas.

A forma das partículas granulares foi escolhida para se assemelhar às formas das amostras da área do Reservatório das Três Gargantas, na China. O movimento do corpo d'água foi observado com partículas flutuantes e suspensas adicionais. Os movimentos desse segundo grupo de partículas foram detectados por uma câmera fora da caixa a 100 quadros por segundo.

Os investigadores variaram a largura e a altura da pilha granular e, separadamente, a altura do corpo d'água. A relação altura-largura da estaca foi considerada crítica, determinar como a pilha desmorona, bem como os tipos de ondas de impulso produzidas.

A pilha desmoronou em quatro etapas, eventualmente empurrando a água para longe. Os movimentos de água resultantes foram transferidos de volta para a pilha sob certas condições, criando vórtices. Três tipos de ondas de água foram gerados:ondas de transição, ondas solitárias e furos.

As ondas de transição decaem gradualmente à medida que se propagam. Ondas solitárias, no entanto, consistem em uma única crista de água que se move rapidamente, sem diminuir sua amplitude. Em um furo, o topo da onda se quebra e se derrama para a frente.

Ajustando os dados experimentais observados a uma fórmula, os pesquisadores desenvolveram uma maneira de prever que tipo de onda seria produzida.

"Essas fórmulas são altamente adequadas para o colapso de pilhas granulares parcialmente submersas, "disse o co-autor Huang Bolin.