EXERCICIO 02 OndasMares 2020_1

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Ondas e Marés – OC432 
EXERCÍCIO FINAL - 1° Semestre 2020 Entregar até 06 de Maio de 2021 às 10:00h 
ALUNO:_______EMERSON OZIAS DE LUNA___________________ NOTA:_______ 
Responda todas as questões abaixo de forma completa e detalhada, apresentando 
esboços/diagramas e demonstrando seus cálculos, sempre que pertinente. 
1. O que são as marés e o que as causam? 
 
Resposta : 
Maré é uma categoria de onda oceânica. Este tipo de onda é um fenômeno de 
natureza astronômica que implica em alterações cíclicas do nível das águas do 
mar causadas pelos efeitos combinados da rotação da Terra com as forças 
gravitacionais exercidas pela Lua e pelo Sol sobre o campo gravitacional da Terra. As 
mares produzidas pela lua são 2,18 vezes maiores que aquela produzidas pelo sol devido 
à distância. Os efeitos das marés traduzem-se em subidas e descidas periódicas do nível 
das águas cuja amplitude e periodicidade é influenciada por fatores locais e globais. O 
fenômeno das marés atuam também sobre a atmosfera e sobre a crosta terrestre. Um 
contexto que provoque uma variação de um metro no oceano, provoca maré de apenas 
6mm na crosta da terra. 
As forças geradoras das marés são decorrentes do efeito combinado entre as forças 
de atração gravitacional e o movimento dos corpos celestes (rotação, translação e 
revolução). 
A forças de atração gravitacional pode ser calculada por : 
 
 
 
onde: 
m1 m2 são as massas dos corpos celestes envolvidos 
r é a distância entre os corpos 
G é a constante de atração gravitacional = 6,67 x 10-11 N.m2/Kg2 
 
A força gravitacional entre o sol e a terra é ~ 179 vezes maior que entre a lua e a 
terra. 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADvel_m%C3%A9dio_do_mar
https://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADvel_m%C3%A9dio_do_mar
https://pt.wikipedia.org/wiki/Rota%C3%A7%C3%A3o_da_Terra
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gravidade
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gravidade
https://pt.wikipedia.org/wiki/Lua
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sol
https://pt.wikipedia.org/wiki/Terra
https://pt.wikipedia.org/wiki/Amplitude
https://pt.wikipedia.org/wiki/Periodicidade
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2. Como se classificam as marés quanto a sua amplitude? 
 
Resposta : 
Quanto a sua amplitude as marés se classificam como: 
 MICROMARÉS ˂ 2m (Ex. Caribe, antártida) 
 MESOMARÉS 2 a 4m (Ex. Recife) 
 MACROMARÉS 4 A 6m (Ex. Maranhão) 
 HIPERMARÉS > 6m (Ex.Baía do Monte Saint-Michel, na França) 
3. Descreva e explique o ciclo mensal das marés, incluindo causas, duração, nomenclatura, etc. 
 
Resposta : 
Devido à translação da Lua em torno da Terra a maré lunar vai-se deslocando, 
passando por situações em que a Terra, a Lua e o Sol estão alinhados, estando os dois 
últimos em conjunção (Terra – Lua – Sol) ou em oposição (Lua – Terra – Sol). 
Nestas circunstâncias existe coincidência entre a maré (direta e/ou reflexa) lunar e a 
solar, o que significa que se adicionam, tendo a maré resultante amplitude maior. São as 
situações de marés vivas ou de sizígia. Em outros casos, quando a Lua e o Sol estão em 
quadratura relativamente à Terra (quarto crescente e quarto minguante), as marés têm 
posições ortogonais, o que provoca distribuição mais equilibrada das águas oceânicas pela 
superfície terrestre, do que resultam marés com menor amplitude. São as situações de 
marés mortas ou de quadratura. 
 
 
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A Lua é a principal forçante da maré. O período de translação da Lua em torno da 
Terra é de 27,3 dias(mês sideral). Todavia, como a Terra está simultaneamente a 
mover-se em torno do Sol, tal tem como consequência que a mesma fase da Lua só 
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ocorra um pouco após se completar o período de rotação da Lua, ou seja, que da Terra 
só iremos ver a mesma fase da Lua apenas 29,5 dias(mês lunar) após termos efetuado 
a primeira observação, período esse que é designado por período sinódico. Tendo em 
atenção as marés diretas e as marés reflexas, compreende-se que o período das marés 
vivas e das marés mortas seja metade do período sinódico, ou seja, tenha duração de 
14,77 dias. 
4. 
a) Defina os termos Nível Médio do Mar e Nível Médio das Marés. 
 
 Resposta : 
 NÍVEL MÉDIO DO MAR (NM ou MSL) É o nível da altura média da superfície do 
mar para todos os estágios de maré calculado a partir de leituras horárias 
durante pelo menos 18,6 anos. Pode não coincidir com o nível médio das marés. 
 NÍVEL MÉDIO DAS MARÉS (NMM ou MTL) É o nível do plano situado a meia 
distancia entre as preamares e baixa-mares médias. 
b) Indique o nível de referencia utilizado pela DHN, Diretoria de Hidrografia e Navegação da Marinha 
do Brasil nas previsões da altura das marés. 
 
Resposta : 
 NÍVEL DE REDUÇÃO (NR) É o nível a que são referidas as alturas das águas e as 
sondagens representadas nas cartas náuticas (é o zero do eixo vertical). Como o NR(nível 
de redução) adotado pela DNH é normalmente o nível médio das baixa-mares de sizígia 
(MLWS), geralmente se encontram 
 
 
 
 
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5. Determinar a altura da maré no dia e hora do seu nascimento no corrente ano para o Porto do 
Recife. Mostre seus cálculos 
 
Resposta : 
Altura da maré no porto de Recife no dia 17 maio de 2021 às 03h 45min? 
1- Das Tábuas das marés do porto do recife, em 17 de maio 2021. 
 
a) Pelo método da DHN 
 
 
 BM PM VARIAÇÃO 
HORA 1:05 07:07 Δt = 6h 02min 
ALTURA(m) 0,7m 1,9m Δh = 1,20m 
 
 
instante considerado - 03h 45min 
instante de referencia (PM) - 01h 05min 
intervalo de tempo - 02h 40min 
 
 
 
 
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b) Pela regra dos 12 avos. 
 
 
Altura da maré no porto de Recife no dia 17 maio de 2021 às 03h 45min? 
 
17/05/2021 
HORA AMPLITUDE 
01:05 0,7m 
07:07 1,9m 
13:23 0,8m 
19:35 1,9m 
 
baixa-mar: 01:05 0,7m preamar: 07:07 1,9m 
amplitude de maré: 1,9 - 0,7 = 1,2m 
amplitude do tempo: 03:45(aniversário) - 01:05 (baixa-mar) = 2h 40min 
aplicando a quantidade dos doze avos e multiplicando pela amplitude da maré,temos a 
variação da maré em uma hora. 
1/12 * 1,2 = 0,1 
então para 2h 40min temos: 2*(1/12)+4/6(1/12)= 0,23 
0,23 * 1,2 = 0,28 
portanto a altura da maré para 17 maio de 2021 às 03h 45min é : 
 A= 0,7 + 0,28= 0,98m 
 
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6. Descreva os termos abaixo indicando sua duração: 
a) Dia Solar 
Equivale ao intervalo de tempo entre duas passagens sucessivas do sol por um 
mesmo meridiano. varia ao longo do ano, mas fica aproximadamente em 24h. 
 
b) Dia Sideral 
É o intervalo de tempo necessário para a terra realizar uma rotação completa 
(360°) em torno do seu eixo sua duração é de 23h 56min 4 seg. 
 
c) Mês Sideral 
É o intervalo de tempo para uma revolução completa da lua em volta da terra, 
em relação a uma estrela distante. sua duração é de aproximadamente 27,3 dias 
 
d) Mês Lunar 
É o intervalo de tempo necessário para que ocorra duas fases lunares iguais e 
consecutivas ou lunação completa. sua duração é de aproximadamente 29,5 dias. 
 
e) Ano Tropical 
É o intervalo de tempo necessário para que ocorra uma revolução da terra em 
torno do sol, tomando como referencia o equinócio vernal (uma mesma estação do 
ano). sua duração é de 365dias 5horas 48minutos e 46segundos. 
a diferença entre o ano tropical e o ano sideral se deve ao movimento de precessão 
da terra. O ano tropical é levemente menor do que o ano sideral. O nosso 
calendário se baseia no ano tropical. 
 
7. O que entende por inequalidade diurna e em que condições ela ocorre?Resposta : 
Refere-se a diferenças em amplitude entre preamares e baixa-mares consecutivas. As 
inequalidades decorrem das declinações e latitudes. 
 
 
 
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8. O que são pontos anfidrômicos? 
 
Resposta : 
 
É um ponto no qual um dado constituinte da maré tem amplitude nula. As marés são 
ondas de águas rasas que circulam em torno de pontos anfidromicos. 
A alturada maré para este constituinte hamônico é nula no ponto anfidrômico e 
aumenta com a distância do mesmo. 
Os pontos anfidrômicos ocorrem por causa do efeito coriolis e pela interação com a 
morfologia do fundo marinho e massas continentais. 
 
 
9. O que são ondas estacionárias e ondas progressivas? 
 
Resposta : 
 
 Ondas estacionárias é um Tipo de ondas em que os nodos (pontos de intercepção 
com a linha de base) são fixos e as cristas e cavas (pontos antinodais) se vão 
alternando, isto é, corresponde a uma onda com velocidade nula. Pode ser 
interpretada como o resultado de duas ondas progressivas semelhantes que se 
deslocam em sentidos opostos. São de alguma forma semelhantes às ondas que se 
desenvolvem nas cordas de uma guitarra quando esta é tocada. No Brasil utiliza-
se também a designação de onda fixa. 
 Ondas progressivas são Ondas que se movem relativamente a um sistema de 
coordenadas fixas. Isto é; são ondas que se movem (progridem) relativamente à 
superfície terrestre, transferindo perturbações (energia) de um ponto (por 
exemplo, do local onde o vento atua na superfície oceânica) para outro (em geral 
o litoral). 
 
 
 
 
 
 
https://www.aprh.pt/rgci/glossario/onda.html
https://www.aprh.pt/rgci/glossario/cristaonda.html
https://www.aprh.pt/rgci/glossario/cavaonda.html
https://www.aprh.pt/rgci/glossario/velocidadeonda.html
https://www.aprh.pt/rgci/glossario/ondaprogressiva.html
https://www.aprh.pt/rgci/glossario/onda.html
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10. Descreva três métodos de aproveitamento da energia das ondas/marés para geração de energia 
elétrica. 
 
Resposta : 
 Para sistema costeiro temos como exemplo a coluna de água oscilante (CAO) 
que consiste em uma estrutura oca em concreto, parcialmente submersa com 
uma abertura abaixo da linha d'água, exposta as ondas. O movimento das 
ondas, pressuriza e despressuriza o ar contido na estrutura, criando um fluxo 
que move uma turbina Well que gira em uma direção constante, 
independentemente da direção do fluxo de ar. Em Portugal e na Escócia é 
utilizada essa tecnologia de aproveitamento da energia das ondas. 
 
 
 
 
 
 Para sistemas afastado da costa é utilizado a Pelamis-(serpente do mar). 
Consiste em uma tubulação articulada que balança, na passagem das ondas, 
pressurizando óleo que é forçado a passar por motores hidráulicos,que por 
sua vez acionam geradores elétricos que produzem eletricidade que é 
transportada para a terra através de cabos elétricos submerso. 
1Km de oceano ocupado com geradores pelamis produziria 24MW, capaz 
de alimentar aproximadamente 20.000 habitações. 
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 Energia Potencial esse tipo de tecnologia chamadas de centrais de 
aproveitamento da energia das mares, funcionam de forma semelhante às 
barragens hidroelétricas. são construidas barragens que atravessam um rio ou 
estuário. quando a maré entra ou sai da foz do rio,a água passa através de 
túneis abertos na barragem As turbinas, colocadas nesses túneis, 
movimentam-se de acordo com as idas e vindas das marés. A maior usina 
maremotriz do mundo está na França no rio Rance com potência de (240 
MW).