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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL CATEDRATICO: ING. GUILLERMO PACHECO AÑO LECTIVO: 2013- 2014 LEONELA CARLOS CH. TALLER No. 3 REGION O CAPA DE EKMAN Definición FUERZA DE CORIOLIS Definición GRAFICAS PARA ESTIMAR EFECTOS DEL VIENTO EN GENERACIÓN DEL OLEAJE UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

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U N I V E R S I D A D D E

G U A Y A Q U I L

F A C U L T A D D E

C I E N C I A S

M A T E M A T I C A S Y

F I S I C A S

E S C U E L A D E

I N G E N I E R I A C I V I L

C A T E D R A T I C O : I N G .

G U I L L E R M O P A C H E C O

A Ñ O L E C T I V O :

2 0 1 3 - 2 0 1 4

LEONELA CARLOS CH.

TALLER No. 3

REGION O CAPA DE EKMAN

• Definición

FUERZA DE CORIOLIS

• Definición

GRAFICAS PARA ESTIMAR EFECTOS DEL VIENTO EN GENERACIÓN DEL OLEAJE

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INDICE DE FIGURAS

REGION DE EKMAN

Figura 1 Pag. 3

Figura 2 Pag. 4

Figura 3 Pag. 4

FUERZA DE CORIOLIS

Figura 4 Pag. 5

Figura 5 Pag. 6 y 7

Figura 6 Pag. 7, 8 y 9

Figura 7 Pag. 9

GRAFICAS PARA ESTIMAR EFECTOS DEL VIENTO EN GENERACION DE OLEAJE

Figura 8 Pag. 10

Figura 9 Pag. 10

Figura 10 Pag. 11

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LEONELA CARLOS CHONILLO Página 3

REGIÓN DE EKMAN

¿QUÉ ES LA CAPA O REGIÓN DE EKMAN?

La capa de Ekman en una capa en un fluido donde existe un balance entre la fuerza de

gradiente de presión, la fuerza de coriolis y la fricción turbulenta.

Uno de los resultados que sobresalen de este modelo es lo que se conoce como

transporte de Ekman, y se refiere a que el transporte de masas de agua con un cierto

ángulo con respecto a la dirección de la corriente superficial. Este resultado se obtiene

integrando verticalmente la espiral de Ekman, proceso en que cada capa de agua del

océano arrastra consigo por viscosidad la capa inmediatamente inferior. Se inicia con la

acción del viento sobre el agua cercana a la superficie de océano, causando el movimiento

de ésta.

La variación de la dirección de velocidad y la disminución de la intensidad es resultado

del transporte de momento en la vertical proporcionado por el esfuerzo generado por el

viento sobre la superficie del mar.

Fig. No. 1 Espiral de Ekman

Fuente: meteorologia-para-todos.wikispaces.com

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El movimiento de las masas de agua se ve afectado por el efecto de Coriolis, dando

como resultado en el Hemisferio Norte un desvío hacia la derecha y hacia la izquierda en

el hemisferio sur respecto a la dirección del viento en la superficie. El movimiento

promedio de las aguas oceánicas en todas las profundidades es de 90 grados hacia la

derecha en el hemisferio norte y 90 grados hacia la izquierda en el hemisferio sur.

Respecto a la dirección del viento en la superficie.

Fig. No. 2 Movimiento de las aguas sobre las costas

Fuente: meteorologia-para-todos.wikispaces.com

Si tal corriente transporta agua desde la costa crea surgencias desde la profundidad con aguas

ricas en nutrientes. Las costas donde ocurre el fenómeno son regiones ricas para la pesca.

Fig. No. 3 Transporte de Ekman y espiral de Ekman

Fuente: meteorologia-para-todos.wikispaces.com

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FUERZA DE CORIOLIS

La aceleración de Coriolis no es una fuerza real sino que es simplemente una cifra que

define el movimiento de un cuerpo en un sistema en rotación. En un sistema rotativo hay

dos fuerzas ficticias pero considerables. La primera es conocida erróneamente como

fuerza centrífuga, que no es otra cosa que la expresión de la inercia. La fuerza centrífuga

se manifiesta como una aceleración perpendicular al eje de rotación y siempre apuntando

hacia fuera. La segunda fuerza es el efecto Coriolis. La fuerza de Coriolis es siempre

perpendicular al eje de rotación del sistema, es decir, actúa desviando en ángulo recto al

movimiento

"Si un objeto, al desplazarse sobre cualquier sistema que rota sufre una aceleración

adicional producida por una "fuerza" perpendicular al movimiento. El resultado que

provoca esta "fuerza-aceleración" al objeto es una desviación de su recorrido que da lugar

a una trayectoria curva. Esta "fuerza" es la Fuerza de Coriolis. Ella "se siente" pero en

realidad NO es una FUERZA REAL ya que no efectúa trabajo. Esta "fuerza" produce una

aceleración sobre los objetos que se mueven en un sistema en rotación."

Fuente: http://xa.yimg.com

Ejemplos: los aviones que viajan de un lugar a otro en la tierra, los grandes fenómenos

atmosféricos, como los huracanes y ciclones, o incluso los vientos y las corrientes marinas,

también se ven afectados por la aceleración de Coriolis.

Fig. No. 4 El efecto Coriolis en la formación de ciclones. Fuente: meteorologia-para-todos.wikispaces.com

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La aceleración de Coriolis en el Hemisferio Sur es tal que produce desviaciones hacia la

izquierda, mientras que en el Hemisferio Norte produce desviaciones hacia la derecha,

aquí un ejemplo ilustrativo:

HEMISFERIO NORTE

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Fig. No. 5 El efecto Coriolis en el Hemisferio Norte.

Fuente: tallex.at.fcen.uba.ar

HEMISFERIO SUR

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Fig. No. 6 El efecto Coriolis en el Hemisferio Sur.

Fuente: tallex.at.fcen.uba.ar

Huracán Irene en hemisferio Norte, giro antihorario Ciclón Yasi en hemisferio Sur, giro horario Fig. No. 7 El efecto Coriolis en el Hemisferio Sur.

Fuente: www.enciga.org

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GRAFICAS PARA ESTIMAR

EFECTOS DEL VIENTO EN

GENERACION DE OLEAJE

Fig. No. 8 Perfil Vertical de dos olas sucesivas.

Fuente: es.scribd.com

Fig. No. 9 Generación de oleaje.

Fuente: es.scribd.com

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Fig. No. 10 Diagrama esquemático, ilustrando la dependencia del oleaje de la velocidad del viento (U), de la

duración de la tormenta (D) y de la longitud del fetch (F).Modificado de (Komar, 1.983. Fuente: es.scribd.com