ViewWiki

שיעור 5 מתוך 5

צונמי.

כ־35 דקות · 9 שאלות תרגול

רעידה מרימה את קרקעית הים, והגל שנוצר נע במהירות $\sqrt{g d}$ שנקבעת רק לפי העומק. מחשבים כמה מהר הוא חוצה אוקיינוס, מגלים למה המים הרדודים לוקחים את רוב הזמן, ומוצאים בחוק גרין כמה הוא גדל ליד החוף.

שלב 1 מתוך 9 · הזעזוע

שלב 1 מתוך 9

הזעזוע

בסצנה חתך של ים מהעתק בקרקעית ועד עיירה על החוף: אגן עמוק, מדרון יבשתי, מדף רדוד וחוף. הזמן עכשיו ברגע הרעידה. בשיעורי כדור הארץ הדינמי ראינו לוח אוקייני ששוקע מתחת ללוח אחר; בדיוק שם נוצרים רוב הצונמים.

לשאלה

שלב 2 מתוך 9

גל ארוך

בשיעורי הגלים ראינו שמהירות גל נקבעת לפי התווך. לגלי מים יש כלל מיוחד: גל שאורכו גדול בהרבה מעומק המים מזיז את כל עמוד המים, עד הקרקעית, ומהירותו תלויה רק בעומק:

v=gdv = \sqrt{g d}⁠

לצונמי אורך של מאות קילומטרים, ולכן גם באוקיינוס בעומק של קילומטרים הוא גל ארוך. עומק האוקיינוס נעול.

לשאלה

שלב 3 מתוך 9

גובה ומהירות

באוקיינוס הפתוח הצונמי נמוך, מטר או פחות, ומתפרש על פני מאות קילומטרים. ספינה שהוא עובר מתחתיה מתרוממת לאט במשך דקות ולא מרגישה בו. התווית מעל השיא מראה את הזמן, המהירות והגובה.

לשאלה

שלב 4 מתוך 9

חציית האגן

מהמהירות אפשר לחשב מתי הגל יגיע. הסרגל שבסצנה מסמן את מקום השיא כל עשר דקות.

לשאלה

שלב 5 מתוך 9

המדף

הזמן עכשיו ברגע שבו השיא מגיע למרגלות המדרון. משם הקרקעית עולה, מ־4 km ל־120 m בלבד על המדף, ואז עד החוף.

לשאלה

שלב 6 מתוך 9

הגל גדל

כשהחזית של הגל נכנסת למים רדודים היא מאטה, והחלק האחורי, שעדיין במים עמוקים, משיג אותה. הגל מתקצר, והמים נערמים: הוא גדל. עומק האוקיינוס וקפיצת קרקעית הים נעולים.

לשאלה

שלב 7 מתוך 9

הגעה לחוף

הזמן רגע לפני ההגעה לחוף. ליד החוף הגל נשבר לחומה סוערת של מים, ואחריו המים ממשיכים פנימה ומציפים את היבשה. אבל לפני כן קורה משהו מוזר על החוף.

לשאלה

שלב 8 מתוך 9

לשני הכיוונים

גררו את זמן קדימה מעט אחרי הרעידה, וראו מה קורה לגבנון שהקרקעית הרימה.

לשאלה

שלב 9 מתוך 9

איפה הוא נשבר

ליד החוף הגל מאט וגדל, עד שהוא גבוה מדי בשביל המים שמתחתיו ונשבר.

לשאלה

תמונה של הסצנה התלת־ממדית „צונמי”
סצנה אינטראקטיבית

הגרסה האינטראקטיבית נטענת…

כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.

לניסוי

תרגול · בחרו

רעידת אדמה מתחת לקרקעית הים. מה בדיוק יוצר את הצונמי?

לניסוי

תרגול · חשבו

עומק האוקיינוס נעול על 4 km. גל ארוך, שאורכו גדול בהרבה מעומק המים, נע במהירות v=gdv = \sqrt{g d}⁠. מה מהירות הצונמי באוקיינוס הפתוח, בקילומטרים לשעה?

לניסוי

תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

קפיצת קרקעית הים עכשיו 1 m, כמו ברעידה במגניטודה 7.57.5⁠. נבאו: אם הקרקעית תקפוץ 5 m, כמו במגניטודה 99⁠, האם הגל יחצה את האוקיינוס מהר יותר?

לניסוי

תרגול · חשבו

עומק האוקיינוס נעול על 4 km. שיא הגל יוצא 30 km מההעתק, והאגן העמוק נגמר 200 km מההעתק, למרגלות המדרון היבשתי. כמה דקות לוקח לשיא לחצות את האגן?

לניסוי

תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

השיא חצה 170 km של אוקיינוס עמוק בכ־1414⁠ דקות. נשארו 80 km: מדרון יבשתי, מדף רדוד והחוף. נבאו: כמה זמן ייקח החלק הזה?

לניסוי

תרגול · חשבו

עומק האוקיינוס נעול על 4 km וקפיצת קרקעית הים על 3 m, ולכן הגל יוצא בגובה 1.5 m. כשהגל מאט, האנרגיה שהוא נושא נשארת, והגובה שלו גדל לפי חוק גרין: a∝d−1/4a \propto d^{-1/4}⁠. הגל נשבר במקום שבו עומק המים כ־8.7 m. מה גובהו שם?

לניסוי

תרגול · בחרו

רגע לפני שהשיא מגיע, הים נסוג מהחוף ומשאיר קרקעית חשופה ודגים מפרכסים. מה צריך לעשות מי שעומד על החוף?

לניסוי

תרגול · חשבו

קפיצת קרקעית הים נעולה על 3 m: הקרקעית מרימה בבת אחת את כל עמוד המים שמעליה. הגבנון על פני המים מתפצל לשני גלים, אחד לכל כיוון. מה הגובה של כל אחד מהם כשהוא יוצא לדרך?

לניסוי

תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

קפיצת קרקעית הים על 3 m, והגל נשבר כשהמים בעומק של כ־8.7 m. נבאו: כשהקרקעית תקפוץ רק 1 m, היכן הגל יישבר?