Efecte Coriolis
Esquerra: El moviment observat des d'un punt de vista extern.
Dreta: El moviment vist des d'un punt de vista solidari en el sistema no inercial.
El efecte Coriolis, descrit en 1836 pel científic francés Gaspard Coriolis, és l'efecte que s'observa en un sistema de referència en rotació quan un cos es troba en moviment respecte de dit sistema de referència. Este efecte consistix en l'existència d'una acceleració relativa del cos en dit sistema en rotació. Esta acceleració és sempre perpendicular a l'eix de rotació del sistema i a les components radial i tangencial de la velocitat del cos.
L'efecte Coriolis fa que un objecte que es mou sobre el radi d'un disc en rotació tendixca a accelerar-se sobre eixe disc segons si el moviment és cap a l'eix de gir o alluntant-se d'est. Pel mateix principi, en el cas d'una esfera en rotació, el moviment d'un objecte sobre els meridianos també presenta este efecte, ya que dit moviment reduïx o incrementa la distància respecte a l'eix de gir de l'esfera.
Degut a que l'objecte sofrix una acceleració des del punt de vista de l'observador en rotació, és com si per a est existira una força sobre l'objecte que ho accelera. A esta força se li crida força de Coriolis, i no és una força real en el sentit de que no hi ha res que la produïxca. Es tracta puix d'una força inercial o fictícia, que s'introduïx per a explicar, des del punt de vista del sistema en rotació, l'acceleració del cos, l'orige del qual està en realitat, en el fet de que el sistema d'observació està rotando.
Un eixemple canònic d'efecte Coriolis és l'experiment imaginari en el que disparem un proyectil des de l'Equador en direcció nort. El canó està girant en la terra cap a l'est i, per tant, imprimix al proyectil eixa velocitat (ademés de la velocitat cap a avant al moment de la impulsión). En viajar el proyectil cap al nort, sobrevola punts de la terra la velocitat llineal de la qual cap a l'est va disminuint en la latitut creixent. l'inèrcia del proyectil cap a l'est fa que la seua velocitat angular aumente i que, per tant, alvance als punts que sobrevola. Si el vol és suficientment llarc (vore càlculs al final de l'artícul), el proyectil caurà en un meridiano situat a l'est d'aquell des del qual es va disparar, a pesar de que la direcció del dispar va ser exactament cap al nort. Finalment, l'efecte Coriolis, en actuar sobre grans masses d'aire (o aigua) en latitut intermiges, induïx un gir en desviar cap a l'est o cap a l'oest les parts d'eixa massa que guanyen o perguen latitut o altitut en el seu moviment.
Introducció
[editar | editar còdic]
La força de Coriolis és una força fictícia que apareix quan un cos està en moviment sobre un sistema en rotació i es descriu el seu moviment en eixe referencial. La força de Coriolis és diferent de la força centrífuga. La força de Coriolis sempre és perpendicular a la direcció de l'eix de rotació del sistema i a la direcció del moviment del cos vista des del sistema en rotació. La força de Coriolis té dos components:
- una component tangencial, deguda a la component radial del moviment del cos, i
- una component radial, deguda a la component tangencial del moviment del cos.
La component del moviment del cos paralela a l'eix de rotació no engendra força de Coriolis. El valor de la força de Coriolis ___MATH_0___ és:
| Símbol | Nom |
|---|---|
| ___MATH_2___ | Massa del cos |
| ___MATH_3___ | Velocitat del cos en el sistema en rotació |
| ___MATH_4___ | Velocitat angular del sistema en rotació vista des d'un sistema inercial |
| ___MATH_5___ | Indica producte vectorial |
Història
[editar | editar còdic]En 1835, Gaspard-Gustave de Coriolis, en el seu artícul Sur els équations du mouvement relatif dones systèmes de corps,[1] va descriure matemàticament la força que va terminar duent el seu nom. En eixe artícul, la força de Coriolis apareix com una component suplementària a la força centrífuga experimentada per un cos en moviment relatiu a un referencial en rotació, com pot produir-se, per eixemple, en els engranages d'una màquina. El raonament de Coriolis es basava sobre un anàlisis del treball i de l'energia potencial i cinètica en els sistemes en rotació. Ara, la demostració més utilisada per a ensenyar la força de Coriolis utilisa les ferramentes de la cinemàtica.
Esta força no va començar a aparéixer en la lliteratura meteorològica i oceanogràfica fins a finals de el XIX. El terme força de Coriolis va aparéixer a principis de el XX.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Auteur: Gaspard-Gustave de Coriolis. Publication: Deux articles: 1)«Mémoire sur li principe dones forces vius dans els mouvements relatifs dones machines», Journal de l’École polytechnique, v. XIII, cahier XXI (1832), p. 268-302 (Lu à l’Académie dones sciences li 6 juin 1831 ); 2)«Mémoire sur els équations du mouvement relatif dones systèmes de corps», Journal de l’École polytechnique, 24° cahier, XV, cahier XXIV, p. 142-154. Année de publication: 1835. Nom de Pages: 48. Résumé: En deux articles de 1831 et 1835, Coriolis met en évidence la notion de «force d’entraînement» et de «forces centrifuges composées»; ces dernières prendront li nom de force de Coriolis, permettant d’expliquer els phénomènes els plus divers de rotation d’un repère parell rapport à un autre (pendule de Foucault, mouvements dones masses d’air et d’eau à la surface du globe, etc.).». Archivat des d'el original, el 22 de febrer de 2020. Consultat el 4 de juny de 2015.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Efecto Coriolis» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.