Velocity at the maximum height of tsunami inundation in the Lagrangian frame
Descripción del Articulo
The tsunami flux velocity is usually mistaken for the propagation velocity. The former corresponds to water particles and the latter to surface waves. The misunderstanding may be due to the approach, the Eulerian frame highlights the tsunami wave behaviour. On the other hand, the lagrangian frame ma...
| Autor: | |
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| Formato: | artículo |
| Fecha de Publicación: | 2023 |
| Institución: | Universidad Nacional Mayor de San Marcos |
| Repositorio: | Revistas - Universidad Nacional Mayor de San Marcos |
| Lenguaje: | español |
| OAI Identifier: | oai:revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe:article/24939 |
| Enlace del recurso: | https://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/fisica/article/view/24939 |
| Nivel de acceso: | acceso abierto |
| Materia: | tsunami runup lagrangian approach nonlinear flux velocity maremoto altura máxima de inundación marco lagrangiano no lineal velocidad de flujo |
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Velocity at the maximum height of tsunami inundation in the Lagrangian frameVelocidad en la altura máxima de inundación por tsunami en el marco lagrangianoAvalos, JuanAvalos, Juantsunamirunuplagrangian approachnonlinearflux velocitymaremotoaltura máxima de inundaciónmarco lagrangianono linealvelocidad de flujoThe tsunami flux velocity is usually mistaken for the propagation velocity. The former corresponds to water particles and the latter to surface waves. The misunderstanding may be due to the approach, the Eulerian frame highlights the tsunami wave behaviour. On the other hand, the lagrangian frame makes easier to identify the flux velocity by highlighting the tsunami particle behaviour. This study considers the analytical solution, derived from the lagrangian frame, of the water level as a function of time, for identified water particles during the tsunami inundation process, to calculate the flux velocity. The solution function takes into account that water particles are displaced by one large wave propagation and it is simplified to one dimension. From this solution the horizontal and vertical analytical velocities can be calculated, which are the flux velocity components. The lagrangian analytical solutions are calculated for: a single wave whose parameters are taken from the Callao Tsunami of 1746; a set of identified particles along a horizontal axis that is representative of Costa Verde, at the coast close to the San Miguel police station, Lima. Peru. Via the lagrangian solution plots, for the location and velocity as a function of time, the maximum horizontal flux velocity is found to be 8 m/s, and the water particle dynamics is described.En un Tsunami, la velocidad de flujo suele confundirse con la velocidad de propagación. La primera corresponde a las partículas de agua y la segunda corresponde a las ondas en la superficie. La confusión puede ser debido al enfoque utilizado, el marco euleriano, el cual resalta las características de onda del Tsunami. Por otro lado, el marco lagrangiano facilita identificar la velocidad de flujo, al resaltar las características de partícula. El presente trabajo utiliza la solución analitica, derivada del marco lagrangiano, de la altura del agua en función del tiempo, para determinadas partículas de agua en el proceso de inundación por Tsunami, para calcular la velocidad de flujo. La solución considera que las partículas son desplazadas debido a la propagación de una onda larga y se simplifica tomando el caso unidimensional. Utilizando esta solución se pueden calcular la velocidad horizontal y vertical analíticas, las cuales son componentes de la velocidad de flujo. Las soluciones analíticas lagrangianas se evaluan en: una sola onda con parámetros tomados del Tsunami de Callao de 1746; un grupo de partículas determinadas; una línea de estudio horizontal representativa de Costa Verde, en la costa cercana a la comisaría de San Miguel, Lima, Perú. Mediante la gráfica de las soluciones, para la posición y velocidad en función del tiempo, se obtiene la velocidad de flujo máxima horizontal de 8 m/s, y se logra describir la dinámica de las partículas de agua.Universidad Nacional Mayor de San Marcos2023-08-07info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/fisica/article/view/2493910.15381/rif.v26i2.24939Revista de Investigación de Física; Vol. 26 Núm. 2 (2023); 17-24Revista de Investigación de Física; Vol. 26 No. 2 (2023); 17-241728-29771605-7724reponame:Revistas - Universidad Nacional Mayor de San Marcosinstname:Universidad Nacional Mayor de San Marcosinstacron:UNMSMspahttps://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/fisica/article/view/24939/19826Derechos de autor 2023 Juan Avaloshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessoai:revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe:article/249392023-11-07T10:35:14Z |
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The tsunami flux velocity is usually mistaken for the propagation velocity. The former corresponds to water particles and the latter to surface waves. The misunderstanding may be due to the approach, the Eulerian frame highlights the tsunami wave behaviour. On the other hand, the lagrangian frame makes easier to identify the flux velocity by highlighting the tsunami particle behaviour. This study considers the analytical solution, derived from the lagrangian frame, of the water level as a function of time, for identified water particles during the tsunami inundation process, to calculate the flux velocity. The solution function takes into account that water particles are displaced by one large wave propagation and it is simplified to one dimension. From this solution the horizontal and vertical analytical velocities can be calculated, which are the flux velocity components. The lagrangian analytical solutions are calculated for: a single wave whose parameters are taken from the Callao Tsunami of 1746; a set of identified particles along a horizontal axis that is representative of Costa Verde, at the coast close to the San Miguel police station, Lima. Peru. Via the lagrangian solution plots, for the location and velocity as a function of time, the maximum horizontal flux velocity is found to be 8 m/s, and the water particle dynamics is described. |
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Revista de Investigación de Física; Vol. 26 Núm. 2 (2023); 17-24 Revista de Investigación de Física; Vol. 26 No. 2 (2023); 17-24 1728-2977 1605-7724 reponame:Revistas - Universidad Nacional Mayor de San Marcos instname:Universidad Nacional Mayor de San Marcos instacron:UNMSM |
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