Jak grać w Wyścig z tsunami
- Wybierz test i odczytaj z karty głębokość, odległość lub prędkość.
- Użyj v = √(g·h) z g = 9,8 m/s², 1 m/s = 3,6 km/h, t = d ÷ v i h = v² ÷ g.
- Wpisz przewidywanie i naciśnij Start. Fala przemierza morze w przyspieszonym tempie.
- Porównaj pomarańczową kropkę i linię przerywaną z niebieską falą i jej linią po prawej.
Dlaczego głębokość wyznacza prędkość tsunami
Fale od wiatru są krótkie i porusza się z nimi tylko kilka górnych metrów wody. Tsunami, wywołane trzęsieniem ziemi, które podnosi dno morza, jest inne: jego długość fali to setki kilometrów, znacznie więcej niż głębokość oceanu, więc przelewa się z nim cała głębokość wody. Takie fale nazywa się falami na płytkiej wodzie, nawet na środku oceanu, a ich prędkość zależy tylko od głębokości i grawitacji: v = √(g·h). Nad 4000 m wody to około 200 m/s, czyli 700 km/h, tak szybko jak odrzutowiec. Na pełnym morzu tsunami ma często mniej niż metr wysokości i statki ledwie je zauważają. Gdy dociera do płytkiej wody przy wybrzeżu, zwalnia: w wodzie o głębokości 10 m porusza się z prędkością około 10 m/s. Czoło zwalnia pierwsze, podczas gdy woda z tyłu jest wciąż szybka, więc fala się spiętrza i rośnie na wiele metrów. Centra ostrzegawcze używają v = √(g·h) i map dna morskiego, aby przewidzieć, kiedy dotrze tsunami, często z wielogodzinnym wyprzedzeniem.
Model skupiony na nauce
Każdy odcinek morza ma jedną głębokość; fala zachowuje kształt i nie traci energii, a stoku do wybrzeża nie modelujemy. g = 9,8 m/s². Głębokość i wysokość fali są narysowane znacznie większe niż odległości. Czas płynie szybciej niż w rzeczywistości o pokazany czynnik, więc każdy przebieg trwa 4 s; zegar pokazuje czas rzeczywisty w minutach. Przebieg kończy się, gdy środek fali dociera do drugiej strony. Odpowiedzi z dokładnością do 2% są dobre.