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    Por trás do fenômeno da água morta

    O que faz os navios desacelerarem misteriosamente ou até mesmo pararem enquanto viajam, mesmo que seus motores estejam funcionando corretamente? Isso foi observado pela primeira vez em 1893 e foi descrito experimentalmente em 1904 sem que todos os segredos dessa "água morta" fossem compreendidos. Uma equipe francesa explicou este fenômeno pela primeira vez. Crédito:Morgane Parisi -StudioBrou.com

    O que faz os navios desacelerarem misteriosamente ou até mesmo pararem enquanto viajam, mesmo que seus motores estejam funcionando corretamente? Isso foi observado pela primeira vez em 1893 e foi descrito experimentalmente em 1904 sem que todos os segredos dessa "água morta" fossem compreendidos. Uma equipe interdisciplinar do CNRS e da Universidade de Poitiers explicou esse fenômeno pela primeira vez:as mudanças de velocidade em navios presos em águas paradas são devidas a ondas que agem como uma esteira rolante na qual os barcos se movem para frente e para trás. Este trabalho foi publicado em PNAS em 6 de julho, 2020.

    Em 1893, o explorador norueguês Fridtjof Nansen experimentou um fenômeno estranho quando estava viajando ao norte da Sibéria:seu navio foi retardado por uma força misteriosa e ele mal conseguia manobrar, muito menos pegar a velocidade normal. Em 1904, o físico e oceanógrafo sueco Vagn Walfrid Ekman mostrou em um laboratório que ondas formadas sob a superfície na interface entre as camadas de água salgada e água doce que formam a parte superior desta área do Oceano Ártico interagem com o navio, gerando arrasto.

    Este fenômeno, chamada água morta, é visto em todos os mares e oceanos onde águas de diferentes densidades (devido à salinidade ou temperatura) se misturam. Isso denota dois fenômenos de arrasto observados por cientistas. O primeiro, Arrasto criador de ondas de Nansen, causa uma constante, velocidade anormalmente baixa. O segundo, Arrasto gerador de ondas de Ekman, é caracterizado por oscilações de velocidade no barco preso. A causa disso era desconhecida. Físicos, especialistas em mecânica dos fluidos, e matemáticos do Institut Prime do CNRS e do Laboratoire de Mathématiques et Applications (CNRS / Université de Poitiers) tentaram resolver este mistério. Eles usaram uma classificação matemática de diferentes ondas internas e análise de imagens experimentais na escala de sub-pixel, um primeiro.

    Vista da configuração experimental Usando tanques maiores do que o normal, os cientistas mostraram que o confinamento lateral imposto por parâmetros muito estreitos, ou por portas e fechaduras, agrava as oscilações dinâmicas dos barcos. Crédito:© Pprime (CNRS) &LMA (CNRS / Université de Poitiers)

    Este trabalho mostrou que essas variações de velocidade se devem à geração de ondas específicas que atuam como uma esteira rolante ondulante na qual o navio se move para frente e para trás. Os cientistas também reconciliaram as observações de Nansen e Ekman. Eles mostraram que o regime de oscilação de Ekman é apenas temporário:o navio acaba escapando e atinge a velocidade constante de Nansen.

    Este trabalho é parte de um grande projeto que investiga por que, durante a Batalha de Actium (31 aC), Os grandes navios de Cleópatra perderam-se quando enfrentaram os navios mais fracos de Otaviano. Pode a Baía de Actium, que tem todas as características de um fiorde, prendeu a frota da Rainha do Egito em águas mortas?

    Portanto, agora temos outra hipótese para explicar essa derrota retumbante, que na antiguidade foi atribuído a remoras, 'suckerfish' anexado a seus cascos, como a lenda vai.


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