Máy tính tốc độ lan truyền sóng thần là gì?
Công cụ này tính toán tốc độ di chuyển của sóng thần trên vùng đại dương mở. Sóng thần là một loại sóng trọng lực nước nông (sóng dài): bước sóng của nó lớn hơn rất nhiều so với độ sâu đại dương, nên tốc độ gần như chỉ phụ thuộc vào độ sâu của nước và gia tốc trọng trường. Đây là quy luật vật lý phổ quát, áp dụng cho mọi vùng biển trên thế giới chứ không riêng một khu vực nào.
Cách sử dụng
Nhập độ sâu đại dương theo mét (nước càng sâu thì sóng đi càng nhanh). Gia tốc trọng trường được mặc định ở giá trị tiêu chuẩn là 9,80665 m/s², nhưng bạn có thể chỉnh lại. Máy tính sẽ trả về tốc độ lan truyền bằng cả mét trên giây và kilômét trên giờ. Độ sâu nước phải không âm và gia tốc trọng trường phải dương, nếu không kết quả sẽ không xác định.
Giải thích công thức
Tốc độ truyền sóng nước nông là $$v = \sqrt{g \cdot h}$$, trong đó \(g\) là gia tốc trọng trường tính bằng m/s² và \(h\) là độ sâu tính bằng mét. Để đổi sang km/h, ta nhân với 3,6, bởi vì một mét trên giây bằng 3,6 kilômét trên giờ (3600 giây mỗi giờ chia cho 1000 mét mỗi kilômét).
Ví dụ minh họa
Với đại dương sâu 5000 m và \(g = 9{,}80665\) m/s²: \(g \times h = 49033{,}25\), nên $$v = \sqrt{49033{,}25} \approx 221{,}43 \text{ m/giây}.$$ Quy đổi: \(221{,}43 \times 3{,}6 \approx 797\) km/h — gần bằng tốc độ bay hành trình của một chiếc máy bay phản lực. Con số này khớp với trận sóng thần do động đất Chile năm 1960 gây ra: nó vượt Thái Bình Dương trong khoảng 22,5 giờ với tốc độ trung bình gần 750 km/h trước khi ập vào bờ biển Sanriku ở vùng Tohoku, Nhật Bản.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao sóng chậm lại khi vào gần bờ? Khi độ sâu \(h\) giảm, \(\sqrt{g \cdot h}\) cũng nhỏ lại, nên sóng chậm dần và năng lượng dồn lại tạo thành một bức tường nước cao hơn. Tại \(h = 0\) thì tốc độ bằng không.
Có thể dùng công thức này cho sóng gió thông thường không? Không. Công thức chỉ đúng trong chế độ sóng nước nông (sóng dài) khi bước sóng lớn hơn nhiều so với độ sâu — chính là trường hợp của sóng thần, chứ không phải sóng do gió thông thường.
Tại sao độ sâu âm bị từ chối? Giá trị \(g \cdot h\) âm sẽ buộc phải lấy căn bậc hai của một số âm, điều này không cho ra tốc độ vật lý nào cả, nên máy tính coi các giá trị âm là không hợp lệ.
