[Todos] Coloquios del Departamento de Física (jueves 1/9)

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                   COLOQUIOS DEL DEPARTAMENTO DE FÍSICA FCEyN - UBA

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                               Charla, café y galletitas
                      En el Aula Federman, 1er piso, Pabellón I,
                                 Ciudad Universitaria


                             Jueves 1 de septiembre, 14hs,


                                 TURBULENCIA DE ONDAS

                                     Pablo Cobelli

                                      DF-FCEN-UBA



Cuando ondas suficientemente intensas se propagan en un medio, sus  
interacciones generan, a su vez, otras ondas de diferentes longitudes  
de onda. Esta transferencia de energía a través de escalas espaciales  
puede ocurrir (y frecuentemente es el caso) en un amplio rango de  
longitudes de onda. A este estado estacionario fuera del equilibrio se  
lo denomina turbulencia de ondas ('wave turbulence' o WT): la energia  
del sistema presenta una cascada desde las escalas donde la energia es  
inyectada hacia aquellas, mas pequeñas, en donde es disipada. La WT  
concierne entonces el estudio de las propiedades dinámicas y  
estadísticas de un conjunto de ondas  debilmente no lineales en  
interacción. Si bien puede considerarse que la manifestación  
paradigmatica de la turbulencia de ondas es el estado desordenado de  
las olas en el oceano, este fenomeno ha sido observado tambien en una  
gran variedad de sistemas, tales como la optica no lineal, los  
superfluidos, en ondas de Alfvèn en el viento solar, en ondas de  
Rossby en geofisica y en ondas de flexion en placas delgadas.

En el caso particular de la dinámica de fluidos, y a pesar de los  
numerosos avances teóricos que han tenido lugar en los últimos 40  
años, los estudios experimentales sobre la turbulencia de ondas son  
escasos y solo muestran un acuerdo parcial con la teoría. Cabe señalar  
ademas que la mayor parte de los trabajos experimentales realizados en  
este área se limita al análisis de series temporales de mediciones  
registradas en un único punto de la superficie libre. En  
contraposición, las predicciones teóricas a menudo se formulan en el  
espacio de frecuencias, en la forma de espectros de energia o de  
funciones de densidad de probabilidad de fluctuaciones de la amplitud  
de una componente de Fourier para un numero de onda determinado. Esta  
limitación experimental no se traduce unicamente en una dificultad  
practica a la hora de comparar teoria y experiencia, sino que obliga a  
considerar una hipótesis adicional que permita vincular entre si las  
variables de frecuencia y numero de onda (equivalente a la hipótesis  
de Taylor en el caso de la turbulencia 3D).

En esta charla se presentan avances experimentales recientes en el  
estudio de la turbulencia de ondas gravito-capilares en fluidos,  
obtenidos gracias a una tecnica novedosa que permite determinar la  
deformación de una superficie libre aire-liquido con alta resolución  
espacial y cadencia temporal. En ultimo lugar, discutiremos las  
implicancias de estos resultados y mencionaremos diversas perspectivas  
de trabajo en turbulencia de ondas en sistemas en rotación, de  
particular interés en geofisica, ciencias de la atmosfera y  
oceanografia.