Diferencies ente revisiones de «Efeutu Coriolis»
Contenido eliminado Contenido añadido
m Bot: Troquéu automáticu de testu (-cuidao que +yá que) |
m Preferencia |
||
Llinia 1:
[[Archivu:Parabolic_dish_ellipse_oscill.gif|400px|thumb|right|Una bolina mover ensin resfregón sobre un platu de sección parabólica que ta xirando a velocidá constante. La gravedá tira de la bolina escontra'l centru con una fuerza directamente proporcional a la distancia al respective de ésti. La fuerza centrífugo (o, meyor dichu, l'ausencia de fuerza centrípeto) 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 llineal, la bolina camuda la so velocidá angular al variar la distancia respecto a la exa. Sía que non, la magnitú subxacente ye la inercia y l'esviación que sufre la bolina con al respective de la dirección de los radios ye l'
El '''
L'
Por cuenta de que l'oxetu sufre una aceleración dende'l puntu de vista del observador en rotación, ye como si pa ésti esistiera una [[fuerza]] sobre l'oxetu que lu acelera. A esta fuerza llámase-y ''fuerza de Coriolis'', y nun ye una fuerza real nel sentíu de que nun hai nada que la produza. Trátase pos d'una [[fuerza inercial]] o ficticia, que s'introduz pa esplicar, dende'l puntu de vista del sistema en rotación, l'aceleración del cuerpu, que'l so orixe ta en realidá, nel fechu de que'l sistema d'observación ta rotando.
Un exemplu canónicu d'
== Introducción ==
Llinia 117:
== Meteoroloxía, oceanografía y fuerza de Coriolis ==
[[Archivu:Coriolis.JPG|left]]
L'exemplu más vultable de manifestación del
L'
Amás de la so influencia sobre l'atmósfera, ye bien vultable la que tien tamién sobre la circulación oceánica. Nes cuenques que tienen la forma apropiada (como, por casu, la cuenca del Atlánticu norte y la del Atlánticu sur), l'
Les esceiciones o cambeos d'esti patrón xeneral de la circulación xeneral de los océanos tienen que ver cola disposición de les mariñes y la compensación introducida poles corrientes templaes que van, nos océanos, de les mariñes orientales de la zona intertropical escontra les occidentales de les zones templaes de los continentes ([[corriente del Golfu]] y de [[Corriente de Kuroshio|Kuro Shivo]], especialmente). Amás, nos océanos, lo mesmo qu'asocede na atmósfera, produzse una especie de converxencia nes llatitúes ecuatoriales pola fuerza centrífuga del movimientu de rotación: tanto l'océanu como l'atmósfera tienen un '''abombadura ecuatorial''' pola rotación terrestre, de dellos kilómetros d'altor nel casu de los océanos y entá mayor nel casu de l'atmósfera por cuenta de la so menor densidá. De la mesma, esti "abombadura" causa una especie de torga a la llibre circulación y al llibre intercambiu d'enerxía (oceánica y atmosférica) ente los dos hemisferios. La circulación na zona ecuatorial ye, poro, d'este a oeste, tantu no que fai a les corrientes ecuatoriales del norte y del sur como con al respective de los alisios del nordés nel hemisferiu norte y del sureste nel hemisferiu sur. A lo último, lo que se denominó abombadura ecuatorial de los océanos tien delles consecuencies: ente elles, la formación de lo que se denominó [[Contra Corriente Ecuatorial|contracorrientes ecuatoriales]] tamién del norte y del sur, definíes ya identificaes en munchos atles y llibros de xeografía y de ciencies de la Tierra, y l'esviación escontra les zones subtropical y templar: de nuevu, escontra la derecha nel hemisferiu norte y escontra la esquierda nel hemisferiu sur.
== Efectos de la fuerza de Coriolis ==
Una de les rares ocasiones na cual una persona puede sentir la fuerza de Coriolis ye cuando trata de caminar siguiendo una trayectoria radial nun tiovivo (o carrusel). Cuando la persona alloñar de la exa de rotación, va sentir una fuerza que lo emburria nel sentíu contrariu a la rotación: ye la fuerza de Coriolis.<ref>[http://empslocal.ex.ac.uk/people/staff/gv219/classics.d/persson_on_coriolis05.pdf L'
{{ecuación|
<math> a_c=2\omega V=2\textstyle{2\pi 10\over 60}1= 2\, m/s^2</math>
Llinia 145:
lo cual correspuende a una fuerza llateral aprosimao 100 000 vegaes menor qu'el so propiu pesu. Dicho otra manera, la trayectoria esviar escontra la derecha como si'l terrén tuviera inclináu escontra la derecha 1 milímetru cada 100 metros.
Si tratar d'un avión que la so velocidá ye 900 km/h (250 m/s), l'aceleración va ser 250 vegaes mayor. L'
{{ecuación|
<math> a_c=2\omega V\sin(45^\circ)=\textstyle{V^2\over R} </math>
Llinia 155:
=== Balística ===
Tomemos el casu d'un [[obús]], asitiáu a una llatitú de 45° y que tira un proyectil a 110 km de distancia. L'ángulu de tiru pa esa distancia ye de 45°. Si desprecia l'
{{ecuación|
<math> a_c=2\omega V\sin(\mathrm{llatit\acute{u}})=7{,}58\cdot 10^{-2}\ \mathrm{m/s}^2 </math>
Llinia 163:
<math> d=\textstyle{1\over2}a_c t^2= \textstyle{1\over2}7{,}58\cdot 10^{-2}150^2=852\ \mathrm{m}</math>
||left}}
Esa distancia correspuende a un erru nel ángulu de tiru de 0,44°. Les opiniones diverxen sobre la importancia d'esti erru, comparáu cola influencia d'otres fuerces y, sobremanera, cola fuerza provocada pol [[
Pa cañones de menor algame, l'erru nel ángulu de tiru ye entá menor. Por casu, pa un proyectil que'l so algame ye de 20 km y que la so velocidá media ye la mesma, l'erru del ángulu ye 25 vegaes menor.
Llinia 169:
<!-- === Diferencia ente los tiempos de vuelu na ida y vuelta d'un mesmu trayectu ===
Vamos Tomar como exemplu'l Trayectu [[Frankfurt]] - [[Bogotá]]. Intuitivamente podría afirmase que'l tiempu de vuelu de Frankfurt a Bogotá ye más curtiu porque la tierra xira escontra l'este y l'avión dirixir escontra l'oeste. Esto ye, Bogotá se -y "avera" al avión. Nel regresu tendría de ser más llargu'l vuelu porque Frankfurt se -y "alloña" al avión. Sicasí, el fechu ye que'l tiempu de vuelu FRA - BOG ye de 12h ~y el de BOG - FRA ~10h. Esto debe a lo siguiente:
L'avión nun volar lo suficientemente alto pa escapar el campu gravitacional de la tierra. Esto ye, l'avión permanez nel marcu de referencia del planeta. Falar de que Frankfurt ta alloñándose ye erróneu. Consideremos un helicópteru que xube en Bogotá y caltiense nel mesmu puntu nel aire per unes hores. ¿Atópase dichu helicópteru dempués d'esi tiempu nel Pacíficu? Efectivamente non. Hipotéticamente podríamos considerar la rotación de la tierra y concluyir lo mesmo al pensar de la siguiente manera: Asumamos como simplificación que la rotación de la tierra ye de 1600 km/h independiente de la llatitú (lo cual ye físicamente incorrectu, como vamos ver depués). Pa nós en [[Aeropuertu Internacional El Doráu|El Doráu]] antes de desapegar tamos n'estáu de reposu, pero pal astronauta na [[Estación Espacial Internacional]] tamos moviendo a 1600 km/h. Anque Frankfurt tea alloñándose a esta velocidá, nós nin habiendo despegáu, tamos escorrer a 1600 km/h. De la mesma manera, si tuviéramos nel [[Aeropuertu de Frankfurt del Meno|Flughafen Frankfurt]], Bogotá taría averándosenos a 1600 km/h y nós alloñando d'ella a 1600 km/h. Poro, pa nós na Tierra ye como si dambes ciudaes tuvieren en reposu. La rotación de la Tierra nun puede xugar entós un rol na diferencia de los tiempos de vuelu. Nesti puntu tenemos de correxir el camientu que formuláramos enantes: la rotación de la tierra nun ye igual en toles sos llatitúes (máxima nel ecuador, mínima/nula nos polos). Pa entender qu'
==
{{AP|
La versión simplificada del
Pero tamién hai componentes verticales del
Otru casu a tener en cuenta ye'l d'oxetos que viaxen en dirección perpendicular al planu terrestre. Aquellos que se muevan enriba a gran velocidá van esviar escontra l'oeste y los que lo faigan escontra baxo van esviase escontra l'este. L'
===Esplicación intuitiva===
Imaxinemos un tren que viaxa per una vía ensin [[Fricción|rozamiento]] alredor del [[Ecuador terrestre|ecuador]] de la [[Tierra]] a la velocidá necesaria pa completar una vuelta al mundu nun día (465 m/s).<ref name=Persson>{{cita publicación|apellido=Persson|nome=Anders|títulu=The Coriolis Effect – a conflict between common sense and mathematics|páxina=8|url=http://met.no/english/topics/nomek_2005/coriolis.pdf|fechaacceso=6 de setiembre de 2015|idioma=inglés|publicación=The Swedish Meteorological and Hydrological Institute|location=[[Norrköping]], [[Suecia]]|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20050906101226/http://met.no/english/topics/nomek_2005/coriolis.pdf|fechaarchivo=6 de setiembre de 2005}}</ref> Analizamos l'
* 1. Cuando se mueve escontra l'oeste.
* 2. Cuando esta en reposu.
* 3. Cuando se mueve escontra l'este.
Pa cada unu d'estos casos calculamos l'
[[File:Earth and train 2FPS.gif|center|Earth and train]]
:1. El tren viaxa escontra l'oeste: Nesti casu'l movimientu ye en dirección contraria a la de rotación, polo tanto nel sistema de referencia en rotación de la tierra'l términu causáu pol
:*Si reparamos el tren nel sistema de referencia inercial dende'l puntu fixu sobre'l [[Polu Norte]], reparamos qu'a esa velocidá esti caltiense inmóvil ente que la Tierra rota sol tren, por tantu la única fuerza qu'actúa sobre'l tren ye la [[gravedá]] y la fuerza de [[Reacción mecánica|reacción]] de les víes. Esta fuerza ye mayor (un 0,34%)<ref name=Persson /> que la fuerza total resultante esperimentada pol tren cuando esta en reposu (y rotando xuntu cola Tierra). L'
:2. El tren párase: Dende'l nuesu puntu de vista na tierra (sistema de referencia en rotación) la velocidá del tren ye 0 y por tantu la fuerza derivada de Coriolis ye tamién 0 polo que tanto'l tren como los sos pasaxeros recuperen el so pesu normal.
:*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 fuerza de la gravedá apurre la [[fuerza centripeta]] necesaria pa consiguir el movimientu circular nesi sistema de referencia. El restu de la fuerza 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 dirección y viaxa escontra l'este. Nesti casu al movese na mesma dirección que la rotación terrestre, l'
[[File:Eotvos efect on 10Kg.png|thumb|350 px|Gráficu de la fuerza 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 fuerza 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 fuerza centrípeto necesaria pa caltener el movimientu circular ye mayor amenorgando la fuerza neto actuando sobre les víes escontra'l centru de la tierra. Esta diferencia de fuerza 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 [[fuerza centrífugo]] 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.
Esto esplica por que los proyectiles a alta velocidá que se disparen escontra l'este esviar escontra riba ente que si son disparaos escontra l'oeste la esviación ye escontra baxo. Esta componente vertical del
Podemos usar l'exemplu pa esplicar por que el
== Aplicación práctica ==
Una aplicación práctica de la fuerza de Coriolis ye'l [[caudalímetro]] másico, un preséu que mide'l caudal másico d'un fluyíu que circula al traviés d'una tubería. Esti preséu foi comercializáu en [[1977]] por Micro Motion Inc.
Los caudalímetros normales miden el [[caudal (fluyíu)|caudal]] volumétrico, que ye proporcional al caudal másico namái cuando la densidá del fluyíu ye constante. Si'l fluyíu tien una variación de [[densidá]] o contién [[burbuya|burbuyes]], entós el caudal volumétrico, multiplicáu pola densidá, nun va ser esactamente igual al caudal másico. El caudalímetro másico de Coriolis funciona aplicando una fuerza de vibración a un tubu curvado al traviés del cual pasa'l fluyíu. L'
== Ver tamién ==
Llinia 227:
=== Enllaces esternos ===
{{commons|Coriolis effect|Fuerza de Coriolis}}
* [http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/ye1904/ye1904page01.cfm?chapter_non=19 Animaciones interesantes sobre l'
|