Calculadora Forma de equilibrio del espectro PM para mares completamente desarrollados

✖La frecuencia de onda es el número de ondas que pasan por un punto fijo en un tiempo determinado.ⓘ Frecuencia de onda [f]			+10% -10%
✖La velocidad del viento es una magnitud atmosférica fundamental causada por el movimiento del aire de alta a baja presión, generalmente debido a cambios de temperatura.ⓘ Velocidad del viento [U]			+10% -10%

✖Espectro de energía de frecuencia o densidad espectral de energía de onda o densidad de energía espectral.ⓘ Forma de equilibrio del espectro PM para mares completamente desarrollados [E_f]

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Fórmula

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Forma de equilibrio del espectro PM para mares completamente desarrollados

Fórmula

`"E"_{"f"} = ((0.0081*"[g]"^2)/((2*pi)^4*"f"^5))*exp(-0.24*((2*pi*"U"*"f")/"[g]")^-4)`

Ejemplo

`"1.5E^-8"=((0.0081*"[g]"^2)/((2*pi)^4*("8kHz")^5))*exp(-0.24*((2*pi*"4m/s"*"8kHz")/"[g]")^-4)`

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Forma de equilibrio del espectro PM para mares completamente desarrollados Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Espectro de energía de frecuencia = ((0.0081*[g]^2)/((2*pi)^4*Frecuencia de onda^5))*exp(-0.24*((2*pi*Velocidad del viento*Frecuencia de onda)/[g])^-4)
E_f = ((0.0081*[g]^2)/((2*pi)^4*f^5))*exp(-0.24*((2*pi*U*f)/[g])^-4)
Esta fórmula usa 2 Constantes, 1 Funciones, 3 Variables

Constantes utilizadas

[g] - Aceleración gravitacional en la Tierra Valor tomado como 9.80665
pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funciones utilizadas

exp - En una función exponencial, el valor de la función cambia en un factor constante por cada cambio de unidad en la variable independiente., exp(Number)

Variables utilizadas

Espectro de energía de frecuencia - Espectro de energía de frecuencia o densidad espectral de energía de onda o densidad de energía espectral.
Frecuencia de onda - (Medido en Kilohercio) - La frecuencia de onda es el número de ondas que pasan por un punto fijo en un tiempo determinado.
Velocidad del viento - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad del viento es una magnitud atmosférica fundamental causada por el movimiento del aire de alta a baja presión, generalmente debido a cambios de temperatura.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Frecuencia de onda: 8 Kilohercio --> 8 Kilohercio No se requiere conversión
Velocidad del viento: 4 Metro por Segundo --> 4 Metro por Segundo No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

E_f = ((0.0081*[g]^2)/((2*pi)^4*f^5))*exp(-0.24*((2*pi*U*f)/[g])^-4) --> ((0.0081*[g]^2)/((2*pi)^4*8^5))*exp(-0.24*((2*pi*4*8)/[g])^-4)

Evaluar ... ...

E_f = 1.52530386864411E-08

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

1.52530386864411E-08 --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

1.52530386864411E-08 ≈ 1.5E-8 <-- Espectro de energía de frecuencia

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Mithila Muthamma PA

Instituto de Tecnología Coorg (CIT), Coorg

¡Mithila Muthamma PA ha creado esta calculadora y 2000+ más calculadoras!

Verificada por Chandana P Dev

Facultad de Ingeniería NSS (NSSCE), Palakkad

¡Chandana P Dev ha verificado esta calculadora y 1700+ más calculadoras!

< 12 Distribución del período de onda y espectro de onda Calculadoras

Forma de equilibrio del espectro PM para mares completamente desarrollados

Vamos Espectro de energía de frecuencia = ((0.0081*[g]^2)/((2*pi)^4*Frecuencia de onda^5))*exp(-0.24*((2*pi*Velocidad del viento*Frecuencia de onda)/[g])^-4)

Período de onda máximo más probable

Vamos Período máximo de ola = 2*sqrt(1+Ancho espectral^2)/1+sqrt(1+(16*Ancho espectral^2/pi*Altura de las olas^2))

Densidad de probabilidad del período de onda

Vamos Probabilidad = 2.7*(Período de ola^3/Período de onda media)*exp(-0.675*(Período de ola/Período de onda media)^4)

Amplitud del componente de onda

Vamos Amplitud de onda = sqrt(0.5*sqrt(Coeficiente de amplitud del componente de onda^2+Coeficiente de amplitud del componente de onda bn^2))

Ancho de banda espectral

Vamos Ancho espectral = sqrt(1-(Momento del espectro de ondas 2^2/(Momento cero del espectro de ondas*Momento del espectro de onda 4)))

Ancho espectral

Vamos Ancho espectral = sqrt((Momento cero del espectro de ondas*Momento del espectro de ondas 2/Momento del espectro de ondas 1^2)-1)

Período medio de cruce de cero

Vamos Periodo medio de cruce cero = 2*pi*sqrt(Momento cero del espectro de ondas/Momento del espectro de ondas 2)

Coeficientes dados de fase relativa

Vamos Fase relativa = atanh(Coeficiente de amplitud del componente de onda bn/Coeficiente de amplitud del componente de onda)

Período de cresta medio

Vamos Período de cresta de la ola = 2*pi*(Momento del espectro de ondas 2/Momento del espectro de onda 4)

Período de onda medio

Vamos Período de ola = 2*pi*(Momento cero del espectro de ondas/Momento del espectro de ondas 1)

Distribución normal con período de onda

Vamos Período de ola = Momento cero del espectro de ondas/Momento del espectro de ondas 1

Período de ola máximo

Vamos Período máximo de ola = Coeficiente de Eckman*Período de onda media

Forma de equilibrio del espectro PM para mares completamente desarrollados Fórmula

¿Cuáles son las características de las ondas progresivas?

Se forma una onda progresiva debido a la vibración continua de las partículas del medio. La onda viaja con cierta velocidad. Hay un flujo de energía en la dirección de la onda. No hay partículas en el medio en reposo. La amplitud de todas las partículas es la misma.

¿Cuál es la definición de espectro de onda?

Espectro de ondas es un concepto utilizado para describir la distribución de energía entre ondas de diferentes períodos. La velocidad de las olas aumenta con la longitud de las olas, por lo que las tormentas distantes pueden detectarse por el aumento de energía en las olas de período largo.

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