Fenómeno Coriolis

FENÓMENO CORIOLIS

Es una fuerza aparente causada por la rotación de la Tierra, que actúa en forma perpendicular y hacia la derecha de la velocidad de una partícula en movimiento en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur, tomando en cuenta el movimiento relativo de la partícula con respecto al movimiento de la Tierra.

El efecto de la fuerza de Coriolis es la desviación aparente de la trayectoria de un objeto que se mueve dentro de un sistema de coordenadas en rotación. El objeto en realidad no se desvía de su trayectoria, sino que parece hacerlo. El efecto Coriolis es más obvio en la trayectoria de un objeto que se mueve en forma longitudinal, el cual sufrirá una aparente desviación hacia la derecha en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur.

Existen dos razones para este fenómeno: primero, la Tierra rota hacia el este; y segundo, la velocidad tangencial de un punto sobre la Tierra es una función de la latitud (la velocidad es esencialmente cero en los polos y llega a su valor máximo en el Ecuador, por lo que el efecto Coriolis es mayor en los polos y disminuye en forma progresiva hacia el Ecuador, donde desaparece). La fuerza de Coriolis juega un papel fundamental en los estudios de la dinámica de la atmósfera, en la cual afecta a los vientos prevalecientes, a la rotación de las tormentas y a las corrientes oceánicas. Cuanto más veloz es el viento, más pronunciada es la desviación producida.

En la Tierra, por ejemplo, la trayectoria de un objeto, como un hipotético proyectil disparado desde el Ecuador hacia el polo Norte, en lugar de ir en línea recta, se desvía hacia el Este. Obviamente, si la trayectoria va desde el Ecuador hacia el polo Sur, la fuerza de Coriolis impulsa al cuerpo en dirección Oeste.

Este fenómeno es debido al hecho de que la velocidad de rotación, con la que está animado un cuerpo en el Ecuador, es mayor que la que posee el propio cuerpo en proximidad de los polos.

Las fuerzas de Coriolis tienen una notable importancia en la circulación atmosférica y deben tenerse en consideración en los cálculos sobre el movimiento de los misiles. Su nombre se debe al físico francés Gaspard Gustave de Coriolis (1792-1843) que fue el primero en estudiarlas. Junto con Poncelet, Coriolis fue uno de los científicos que más contribuyeron en aquella rama de la mecánica racional hacia los estudios prácticos, de la que seguidamente nace la mecánica aplicada.

 Introducción

El efecto Coriolis, descrito en 1836 por el científico francés Gaspard-Gustave Coriolis, es el efecto que se observa en un sistema de referencia en rotación (y por tanto no inercial) cuando un cuerpo se encuentra en movimiento respecto de dicho sistema de referencia. Este efecto consiste en la existencia de una aceleración relativa del cuerpo en dicho sistema en rotación. Esta aceleración es siempre perpendicular al eje de rotación del sistema y a la velocidad del cuerpo.

El efecto Coriolis hace que un objeto que se mueve sobre el radio de un disco en rotación tienda a acelerarse con respecto a ese disco según si el movimiento es hacia el eje de giro o alejándose de éste. Por el mismo principio, en el caso de una esfera en rotación, el movimiento de un objeto sobre los meridianos también presenta este efecto, ya que dicho movimiento reduce o incrementa la distancia respecto al eje de giro de la esfera.

Debido a que el objeto sufre una aceleración desde el punto de vista del observador en rotación, es como si para éste existiera una fuerza sobre el objeto que lo acelera. A esta fuerza se la llama fuerza de Coriolis, y no es una fuerza real en el sentido de que no hay nada que la produzca. Se trata pues de una fuerza inercial o ficticia, que se introduce para explicar, desde el punto de vista del sistema en rotación, la aceleración del cuerpo, cuyo origen está en realidad, en el hecho de que el sistema de observación está rotando.

Un ejemplo canónico de efecto Coriolis es el experimento imaginario en el que disparamos un proyectil desde el Ecuador en dirección norte. El cañón está girando con la tierra hacia el este y, por tanto, imprime al proyectil esa velocidad (además de la velocidad hacia adelante al momento de la impulsión). Al viajar el proyectil hacia el norte, sobrevuela puntos de la tierra cuya velocidad líneal hacia el este va disminuyendo con la latitud creciente. La inercia del proyectil hacia el este hace que su velocidad angular aumente y que, por tanto, adelante a los puntos que sobrevuela. Si el vuelo es suficientemente largo (ver cálculos al final del artículo), el proyectil caerá en un meridiano situado al este de aquél desde el cual se disparó, a pesar de que la dirección del disparo fue exactamente hacia el norte. Análogamente, una masa de aire que se desplace hacia el este sobre el ecuador aumentará su velocidad de giro con respecto al suelo en caso de que su latitud disminuya. Finalmente, el efecto Coriolis, al actuar sobre masas de aire (o agua) en latitudes intermedias, induce un giro al desviar hacia el este o hacia el oeste las partes de esa masa que ganen o pierdan latitud de forma parecida a como gira la bolita del ejemplo.

 Efecto Coriolis

Este efecto llamado Coriolis es una fuerza aparente que aparece por la rotación de la tierra, siendo que la velocidad tangencial (velocidad real del objeto que efectúa el movimiento circular) para una persona ubicada en el ecuador es mayor que si estuviera ubicada en los polos.

Una forma fácil de entender este efecto es imaginar que nos encontramos en el ecuador y lanzamos un cañón, primero hacia el sur, si dijésemos que la tierra no tuviera rotación podríamos lanzar este cañón sin problemas, porque caería exactamente donde nosotros lo estamos dirigiendo, pero, como sabes la tierra se mantiene rotando, por ende cuando lanzamos el cañón este ira al sur pero tendrá una desviación hacia el este, ya que la tierra gira oeste a este, por el contrario si ahora lanzamos una cañón hacia el norte, este tendrá la misma inclinación hacia el este. Por lo tanto el efecto Coriolis causa un desvío hacia la izquierda en el sur y un desvío hacia la derecha el norte. Entonces podríamos decir que esta fuerza "aparente" actúa en direcciones diferentes en distintos hemisferios

Hay otros fenómenos atmosféricos en donde se observa este efecto coriolis por ejemplo los huracanes y ciclones, o incluso los vientos, las corrientes marinas y los remolinos oceánicos.

En los vientos podemos decir que como se mantiene girando, la adición del Efecto Coriolis hace que las moléculas del aire no se desplacen en línea recta desde la zona de alta presión hacia la de baja presión, sino que siguen trayectorias curvas

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