Onda capilar

Ondas capilares em água.

Onda capilar é um tipo de onda que viaja pelo limite de fase de um fluido, cuja dinâmica é dominada pelos efeitos da tensão superficial. Ondas capilares são comuns na natureza. Seu comprimento de onda em água é tipicamente menor que poucos centímetros. Pode, por exemplo, ser gerada por vento e brisas leves em águas abertas. Em alto-mar, ondas oceânicas de superfície e swells maiores podem resultar na coalescência de capilares, causadas também pela ação do vento.^[1]

Nomes comuns

As ondas capilares circulares concêntricas, costumam ser designadas, fora da linguagem científica, de enciclias^[2] e chapeletas^[3].

Etimologia

O substantivo enciclia, que designa a ondulação circular e concêntrica que se forma à superfície do espelho d'água, por efeito da queda repentina de um corpo, tem origem no étimo grego kuklos que significa circulo.^[4][5]

Por seu turno, o substantivo «chapeleta», designa a mesma realidade, dos círculos concêntricos que se formam à superfície de águas paradas, à custa da queda de um corpo, mas tem origem na palavra chapéu, que por seu turno entrou no português antigo, pelo francês medieval chapel^[6] (grinalda).^[7]

Fórmula matemática

A relação de dispersão das ondas capilares é determinada com base na seguinte fórmula^[8][9]:

${\displaystyle \omega ^{2}={\frac {\sigma }{\rho +\rho '}}\,|k|^{3},}$

Em que ω á a frequência angular, σ é a tensão superficial, ρ é a densidade do fluido mais pesado, ρ' é a densidade do fluido mais leve e k é o número de onda. O comprimento de onda é dado por ${\displaystyle \lambda ={\frac {2\pi }{k}}.}$

Ao trespassar o fluído e o vácuo (superfície livre), a relação de dispersão reduz-se a:

${\displaystyle \omega ^{2}={\frac {\sigma }{\rho }}\,|k|^{3}.}$

Referências

1. «Capillary wave». Encyclopædia Britannica. Consultado em 10 de setembro de 2015 
2. «Dicionário Online - Dicionário Caldas Aulete - Significado de enciclia». aulete.com.br. Consultado em 9 de janeiro de 2021 
3. «Dicionário Online - Dicionário Caldas Aulete - Significado de chapeleta». aulete.com.br. Consultado em 9 de janeiro de 2021 
4. «Enciclia». Léxico. Consultado em 9 de janeiro de 2021 
5. S.A, Priberam Informática. «Consulte o significado / definição de encíclia no Dicionário Priberam da Língua Portuguesa, o dicionário online de português contemporâneo.». dicionario.priberam.org. Consultado em 9 de janeiro de 2021 
6. Larousse, Éditions. «Définitions : chapelet - Dictionnaire de français Larousse». www.larousse.fr (em francês). Consultado em 9 de janeiro de 2021 
7. S.A, Priberam Informática. «Consulte o significado / definição de chapeleta no Dicionário Priberam da Língua Portuguesa, o dicionário online de português contemporâneo.». dicionario.priberam.org. Consultado em 9 de janeiro de 2021 
8. Longuet-Higgins, M.S. (1963). The generation of capillary waves by steep gravity waves. [S.l.]: Journal of Fluid Mechanics. pp. 138–159. ISSN 1469-7645 
9. Tufillaro, N.B. (1989). Order-disorder transition in capillary ripples. Haverford: Haverford College