Freqüència de Coriolis

La freqüència de Coriolis ƒ, també cridada paràmetro de Coriolis o coeficient de Coriolis,^[1] és igual al doble de la velocitat de rotació Ω de la Terra multiplicada pel sen de la latitut.

f = 2 Ω \sin φ .

La rotació de la Terra (Ω = 7.27 x 10 ^-5 rad/s) es pot calcular com 2π / T radianes per segon, a on T és el periodo de rotació de la Terra que és un Dia sidéreo (23 h 56 min 4.1 s).^[2] En les latitut miges, el valor típic de $f$ és d'uns 10⁻⁴ rad/s. Les oscilacions inerciales en la superfície de la terra tenen esta freqüència. Estes oscilacions són el resultat del efecte Coriolis.

Explicació

Considerem un cos (per eixemple un volum fix d'atmòsfera) que es mou a lo llarc d'una determinada latitut $φ$ en una velocitat $v$ en el marc de referència de rotació de la terra. En el marc de referència local del cos, la direcció vertical és paralela al vector radial que apunta des del centre de la terra fins a l'ubicació del cos i la direcció horisontal és perpendicular a esta direcció vertical i en la direcció meridional. La força de Coriolis (proporcional a $2 𝜴 \times 𝒗$ ), no obstant, és perpendicular al pla que conté tant el vector de velocitat angular de la terra $𝜴$ (a on $| 𝜴 | = Ω$ ) com la pròpia velocitat del cos en el sistema de referència en rotació $v$ . Aixina, la força de Coriolis sempre forma un àngul $φ$ en la direcció vertical local. La direcció horisontal local de la força de Coriolis és, per tant, $Ω sen φ$ . Esta força actua per a moure el cos a lo llarc de les llongitutés o en les direccions meridionals.

Equilibri

Supongam que el cos es mou en una velocitat $v$ tal que les forces centrípeta i de Coriolis (deguda a $𝜴$ ) sobre ell estan equilibrades. Llavors es té:

v^{2} / r = 2 (Ω \sin φ) v

a on $r$ és el radi de curvatura de la trayectòria de l'objecte (definit per $v$ ). Substituint $v = r ω$ , a on $ω$ és la magnitut de la velocitat de gir de la Terra, s'obté:

f = ω = 2 Ω \sin φ .

Aixina, el paràmetro de Coriolis, $f$ , és la velocitat angular o freqüència necessària per a mantindre un cos en un círcul de latitut o regió zonal fixa. Si el paràmetro de Coriolis és gran, l'efecte de la rotació de la terra sobre el cos és significatiu ya que necessitarà una major freqüència angular per a mantindre's en equilibri en les forces de Coriolis. Alternativament, si el paràmetro de Coriolis és menut, l'efecte de la rotació de la terra és chicotet ya que només una chicoteta fracció de la força centrípeta sobre el cos és cancelada per la força de Coriolis. Per lo tant, la magnitut de $f$ afecta fortament a la dinàmica rellevant que contribuïx al moviment del cos. Estes consideracions s'arrepleguen en el número de Rossby adimensional.

Vore també

Referències

↑ Vallis, Geoffrey K. (2006). Dinàmica dels decorreguts atmosfèrics i oceànics : fonaments i circulació a gran escala, Reprint. edició, Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-84969-2.
↑ (1980) Classical Mechanics, 2nd edició, Addison Wesley, p. 178. ISBN 0-201-02918-9.

Referències

Este artícul conté una traducció derivada de «Frecuencia de Coriolis» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[1] Vallis, Geoffrey K. (2006). Dinàmica dels decorreguts atmosfèrics i oceànics : fonaments i circulació a gran escala, Reprint. edició, Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-84969-2.

[2] (1980) Classical Mechanics, 2nd edició, Addison Wesley, p. 178. ISBN 0-201-02918-9.

[1]

[2]