Diferencies ente revisiones de «Efeutu Coriolis»

Saltar a navegación Saltar a la gueta
m
Estilu habitual na nuesa wiki
m (preferencies llingüístiques: esactamente => esautamente)
m (Estilu habitual na nuesa wiki)
[[ArchivuFicheru:Parabolic_dish_ellipse_oscill.gif|400px|thumb|right|Una bolina mover ensin resfregón sobre un platu de seición parabólica que ta xirando a velocidá constante. La gravedá tira de la bolina escontra'l centru con una fuercia direutamente proporcional a la distancia al respeutive de ésti. La fuercia centrífuga (o, meyor dichu, l'ausencia de fuercia centrípeta) tira de la bolina escontra fuera. El caltenimientu del momentu angular camuda la velocidá angular de la bolina cuando ésta muévese escontra dientro (acelera) y escontra fuera (frena). Tamién puede espresase diciendo que, pa caltener la so velocidá llinial, la bolina camuda la so velocidá angular al variar la distancia respeuto a la exa. Sía que non, la magnitú subxacente ye la inercia y l'esviación que sufre la bolina con al respeutive de la direición de los radios ye l'efeutu Coriolis.<br />''Izquierda'': El movimientu reparáu dende un puntu de vista esternu.<br/>''Derecha'': El movimientu vistu dende un puntu de vista solidariu col [[sistema non inercial]].]]
 
El '''efeutu Coriolis''', descritu en [[1836]] pol científicu francés [[Gaspard Coriolis|Gaspard-Gustave Coriolis]], ye l'efeutu que se repara nun [[sistema de referencia]] en [[movimientu de rotación|rotación]] cuando un cuerpu atópase en movimientu respeuto de dichu sistema de referencia. Esti efeutu consiste na esistencia d'una [[aceleración]] ''relativa'' del cuerpu en dichu sistema en rotación. Esta aceleración ye siempres perpendicular a la exa de rotación del sistema y a la velocidá del cuerpu.
 
== Introducción ==
[[ArchivuFicheru:Coriolis effect14.png|thumb|L'enclín de xiru varia según l'hemisferiu consideráu. La ilustración amuesa'l patrón pa los anticiclones. Les umbaes xiren en sentíu opuestu.|300 px]]
La fuercia de Coriolis ye una [[fuercia ficticio]] qu'apaez cuando un cuerpu ta en movimientu con al respeutive de un sistema en rotación y descríbese el so movimientu nesi referencial. La fuercia de Coriolis ye distinta de la [[fuercia centrífuga]]. La fuercia de Coriolis siempres ye perpendicular a la direición de la exa de rotación del sistema y a la direición del movimientu del cuerpu vista dende'l sistema en rotación. La fuercia de Coriolis tien dos componentes:
* una componente tanxencial, debida a la componente radial del movimientu del cuerpu, y
 
=== Demostración per caltenimientu del momentu angular ===
[[ArchivuFicheru:Coriolis uno.png|right|frame|Nun sistema de [[coordenaes cilíndriques]], la velocidá (en negru) d'un puntu puede descomponese nuna velocidá radial (en magenta), una velocidá axial (n'azul) y una velocidá tanxencial (en verde).]]
Ye precisu recordar que cuando un [[observador]] nun [[sistema non inercial]] (como lo ye un sistema en rotación) trata d'entender el comportamientu del so sistema como si fora un [[sistema inercial]] ve apaecer [[fuercia ficticio|fuercies ficticies]]. Nel casu d'un sistema en rotación, l'observador ve que tolos oxetos que nun tán suxetos alloñar de manera radial como si actuara sobre ellos una fuercia proporcional a les sos mases y a la distancia a una cierta recta (la exa de rotación). Esa ye la [[fuercia centrífuga]] qu'hai que compensar cola [[fuercia centrípeta]] pa suxetar los oxetos. De xacíu, pa un observador esternu, asitiáu nun [[sistema inercial]] (sistema fixu), la única fuercia qu'esiste ye la fuercia centrípeta, cuando los oxetos tán suxetos. Si nun lu tán, los oxetos van tomar la tanxente y van alloñase de la exa de rotación.
 
Un oxetu que se mueve paralelamente a la exa de rotación, vistu d'un sistema fixu, xira col sistema en rotación a la mesma [[velocidad angular]] y con radio constante. La única fuercia qu'actúa sobre l'oxetu ye la [[fuercia centrípeta]]. L'observador del sistema en rotación namái nota la [[fuercia centrífuga]] contra la cual hai qu'oponese por que se quede a la mesma distancia de la exa.
 
[[ArchivuFicheru:Coriolis-dos.png|right|frame|Cuando s'amenorga'l radiu de rotación d'un cuerpu ensin aplicar un torque, el momentu angular caltiense y la velocidá tanxencial aumenta. Sicasí, si obligar al cuerpu a caltener la mesma velocidá angular, la velocidá tanxencial mengua. L'esquema ta vistu dende un sistema fixu (inercial).]]
 
Supóngase qu'un observador nel sistema en rotación caltién una masa <math>\scriptstyle{m} </math> a una distancia <math>\scriptstyle{R} </math> de la exa de rotación por aciu un filo de [[masa (física)|masa]] despreciable. L'observador tira del filo y modifica llixeramente'l radiu de rotación de la masa de <math>\scriptstyle{\Delta R} </math>. Eso tomó-y un tiempu <math>\scriptstyle{\Delta t} </math>. Como'l [[momentu dinámicu]] ye nulu, el [[momentu angular]] de la masa caltiense. Si <math>\scriptstyle{V} </math> ye la [[velocidá]] de la masa, el caltenimientu del momentu angular espresa:
 
== Meteoroloxía, oceanografía y fuercia de Coriolis ==
[[ArchivuFicheru:Coriolis.JPG|left]]
L'exemplu más vultable de manifestación del efeutu Coriolis dase cuando mases d'aire o d'agua muévense siguiendo [[meridianu|meridianos]] terrestres, y la so trayeutoria y velocidá vense modificaes por él.<ref>[http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:489867/FULLTEXT02.pdf ''An Intuitive Approach to the Coriolis Effect'' Kristian Silver. Bachelor Thesis in Meteorology. Department of Earth Sciences, Uppsala University. Testu completu en PDF]</ref> N'efeutu, los vientos o corrientes oceániques que se mueven siguiendo un meridianu esviar acelerando na direición de xiru (esti) si van escontra los polos o al contrariu (oeste) si van escontra l'ecuador. Puede añedir, que por consecuencia, nel Ecuador, nun hai efeutu de Coriolis. La manifestación d'estes esviaciones produz, de manera análoga al xiru de la bolina amosáu de primeres, que les umbaes tiendan a xirar nel hemisferiu sur nel sentíu de les aguyes del reló y, nel hemisferiu norte, en sentíu contrariu.
 
Pa cada unu d'estos casos calculamos l'efeutu Coriolis, primero dende'l puntu de vista del nuesu [[sistema de referencia en rotación]] na [[Tierra]] para de siguío comprobar que la resultancia ye'l mesmu reparando'l tren nun [[sistema de referencia inercial]]. Na siguiente imaxe podemos reparar los trés casos nel sistema de referencia inercial vistos dende un puntu fixu sobre la tierra na so [[Movimientu de rotación|eje de rotación]]:
 
[[FileFicheru:Earth and train 2FPS.gif|center|Earth and train]]
 
:1. El tren viaxa escontra l'oeste: Nesti casu'l movimientu ye en direición contraria a la de rotación, polo tanto nel sistema de referencia en rotación de la tierra'l términu causáu pol efeutu Coriolis ta dirixíu escontra la exa de rotación, nel ecuador esto ye escontra baxo, aplicando la fórmula del efeutu Coriolis el tren y los sos pasaxeros tendríen de ser más pesaos mientres se mueven escontra l'oeste.
:*Dende'l puntu de vista fixu sobre la Tierra nel sistema de referencia inercial, el tren xira nesti casu xuntu col restu de la Tierra. Un 0,34 per cientu de la fuercia de la gravedá apurre la [[fuercia centripeta]] necesaria pa consiguir el movimientu circular nesi sistema de referencia. El restu de la fuercia que podría midise usando una báscula, causaría que'l tren y los sos pasaxeros fueren más llixeros que nel casu anterior.
:3. El tren camuda la so direición y viaxa escontra l'este. Nesti casu al movese na mesma direición que la rotación terrestre, l'efeutu de Coriolis va tar dirixíu pa escontra fora de la exa de rotación, esto ye, escontra riba. Esta fuercia va causar que'l tren y los sos pasaxeros rexistren un menor peso que cuando s'atopaben en reposu.
[[FileFicheru:Eotvos efect on 10Kg.png|thumb|350 px|Gráficu de la fuercia esperimentada por un oxetu de 10 kilogramos en función de la so velocidá de desplazamientu pol ecuador terrestre (dientro del sistema de referencia en rotación). (Los valores positivos na exa de fuercia tán dirixíos escontra riba. Los valores positivos na exa de velocidá tán dirixíos escontra l'este y los negativos escontra l'oeste).]]
:*Vistu dende l'espaciu, nel sistema de referencia inercial el tren al viaxar escontra l'este va sumar la so velocidá a la de la tierra y por tantu va vese xirando al doble de velocidá que cuando taba en reposu y por tantu la cantidá de fuercia centrípeta necesaria pa caltener el movimientu circular ye mayor amenorgando la fuercia neto actuando sobre les víes escontra'l centru de la tierra. Esta diferencia de fuercia ye la esplicada enantes pol términu de Coriolis en sistema de referencia en rotación.
:*Como comprobación final podemos imaxinar al propiu tren como sistema de referencia en rotación. Una y bones el sistema rota al doble de velocidad angular qu'el de la tierra'l componente de [[fuercia centrífuga]] en dichu sistema de referencia ye mayor qu'el de la tierra y al tar los pasaxeros en reposu en dichu sistema esti sería l'únicu componente adicional, esplicando de nuevu que'l tren y los sos pasaxeros sían más llixeros que nos dos casos anteriores.
306 913

ediciones

Menú de navegación