INDICE I. II.
INTRODUCCION………………………………..…..…. 2 DESCRIPCION………….……………………………….2 ¿QUÉ ES EL EFECTO CORIOLIS? ………………….. HISTORIA…………………..…………………………….. ANALISIS MATEMATICO DEL EFECTO…………….3 APLICACIONES …………..……………………………..3 - METEOROLOGÍA Y OCEANOGRAFÍA - ROTACIÓN DE LA TIERRA EN LOS VIENTOS - PROYECTIL - VUELO POR AVION
III.
CONCLUSIONES……….……………………………….7 IV. BIBLIOGRAFIA……………………………………..……8
EFECTO CORIOLIS 1. INTRODUCCION El efecto Coriolis. Es la fuerza producida por la rotación de la Tierra en el espacio, que tiende a desviar la trayectoria de los objetos que se desplazan sobre la superficie terrestre; a la derecha en el hemisferio norte y a la izquierda, en el sur. Este efecto consiste en la existencia de una aceleración relativa del cuerpo en dicho sistema en rotación. 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. Nuestro planeta está sujeto a dos movimientos: traslación y rotación . Esto quiere decir que nunca estamos en el reposo absoluto ni nosotros mismos ni el aire. Por lo tanto cuando un avión quiere viajar en línea recta para llegar a su destino, en si estaría realizando un movimiento curvilíneo, ¿Y por qué pasa esto? En el siguiente trabajo explicaremos esto y más sobre el efecto Coriolis, su descripción, análisis y la utilización de este efecto en la vida cotidiana.
2. DESARROLLO 2.1.
DESCRIPCION
QUE ES EL EFECTO CORIOLIS? Efecto Coriolis es un fenómeno por el que un cuerpo que se desplaza libremente sobre la superficie terrestre sufre aparentemente una desviación, hacia la derecha o hacia la izquierda, en la dirección del movimiento como si estuviera sujeto a una fuerza
HISTORIA En 1835, Gaspard-Gustave de Coriolis, en su artículo Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps, describió matemáticamente la fuerza que terminó llevando su nombre. En ese artículo, la fuerza de Coriolis aparece como una componente suplementaria a la fuerza centrífuga experimentada por un cuerpo en movimiento relativo a un referencial en rotación, como puede producirse, por ejemplo, en los engranajes de una máquina. El razonamiento de Coriolis se basaba sobre un análisis del trabajo y de la energía potencial y cinética en los sistemas en rotación. Esta fuerza comenzó a aparecer en la literatura meteorológica y oceanográfica sólo hasta finales del siglo XIX. El término fuerza de Coriolis apareció a principios del siglo XX.
Fig:Efecto coriolis FUENTE:WIKIPEDIA
EJEMPLO DE EFECTO CORIOLIS Un ejemplo canónico de efecto Coriolis es el experimento imaginario en el que disparamos un [Munición| [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, 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.
2.2.
ANALISIS MATEMATICO DEL EFECTO CORIOLIS
ECUACIÓN DE CORIOLIS La fuerza de Coriolis es:
= × × Donde:
2.3.
m es la masa del cuerpo Vt es la velocidad del cuerpo en el sistema en rotación w es la velocidad angular del sistema en rotación vista desde un sistema inercial
APLICACIONES DEL EFECTO CORIOLIS
FUERZA DE CORIOLIS EN METEOROLOGÍA Y OCEANOGRAFÍA
La manifestación del efecto Coriolis se da cuando masas de aire o de agua se desplazan siguiendo meridianos terrestres, y su trayectoria y velocidad se ven modificadas por él. En efecto, los vientos o corrientes oceánicas que se desplazan siguiendo un meridiano se desvían acelerando en la dirección de giro (este) si van hacia los polos o al contrario (oeste) si van hacia el ecuador. La manifestación de estas desviaciones produce, de manera análoga al giro de la bolita mostrado al principio, que las borrascas tiendan a girar en el hemisferio sur en el sentido de las agujas del reloj y, en el hemisferio norte, en sentido contrario. El efecto de la fuerza de Coriolis deberá considerarse siempre que se estudie el movimiento de fluidos y
también el de cualquier objeto móvil sobre esferas o superficies planas en rotación. Esto incluye a los planetas gaseosos del sistema solar, el Sol y todas las estrellas y, en el planeta Tierra, el movimiento de las aguas de los ríos, los lagos, los océanos y, por supuesto, de la atmósfera. El efecto de Coriolis predice que siempre que se observen los movimientos giratorios de esos cuerpos, los vórtices seguirán la norma descrita para las borrascas y anticiclones terrestres. Además de su influencia sobre la atmósfera, es muy notoria la que tiene también sobre la circulación oceánica. En las cuencas que tienen la forma apropiada (como, por ejemplo, la cuenca del Atlántico norte y la del Atlántico sur), el efecto Coriolis desvía a las corrientes marinas hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur, de la misma manera que sucede con la circulación general de los vientos.
INFLUENCIA DE LA ROTACIÓN DE LA TIERRA EN LOS VIENTOS, EFECTO DE CORIOLIS La rotación de la Tierra ejerce un efecto sobre los objetos que se mueven sobre su superficie que se llama "Efecto Coriolis". En el Hemisferio Norte este efecto curva su dirección de movimiento hacia la derecha. Cuando un objeto inicia un movimiento apuntando en una dirección en el Hemisferio Norte, sea cual sea esa dirección, la trayectoria real resulta curvada hacia la derecha respecto a la dirección inicial. Esto es debido a que la Tierra gira de Oeste a Este. Cuando se dispara con un cañón de largo alcance, en el momento de apuntar, hay que tener en cuenta este efecto. Con un cañón que alcance 40 km, el punto de impacto se desviará a la derecha de la dirección en que apuntamos. Sin ningún tipo de viento que desvíe la bala, caerá unos cuantos metros a la derecha debido a la rotación de la Tierra. En el Ecuador el valor de la componente de la aceleración de Coriolis, que desvía los movimientos en la superficie hacia la derecha de su sentido de avance, es cero
(para movimientos en el plano horizontal). Esto ocurre cualquiera que sea la dirección del movimiento (sólo deja de cumplirse en una dirección). En cuanto nos alejamos del Ecuador hacia el Polo Norte aparece una componente de giro hacia la derecha que va aumentando a medida que nos acercamos al Polo.
ZONA DE LAS CALMAS ECUATORIALES En el ecuador o por el centro de la Tierra, no hay vientos de superficie constante. Los vientos son muy débiles y calmados y, por lo tanto, hacen que la navegación en esta zona sea un gran desafío. Esto se debe a que los vientos del hemisferio norte y el hemisferio sur se encuentran en esta área y empujan hacia arriba. Por lo tanto, hay poco viento a lo largo de la superficie en el ecuador.
VIENTOS ALISIOS En el área de 30 grados al norte y al sur del ecuador, el aire caliente empieza a enfriar y a hundirse. Los vientos están en calma y parecen ser una curva hacia el oeste por el efecto Coriolis. La mayor parte del viento se curva atrás hacia el ecuador, pero algunos viajan a los polos. En esta zona hay muy poca lluvia y pocas nubes.
LOS VIENTOS PREDOMINANTES Los vientos más fuertes se encuentran en la zona comprendida entre 30 y 60 grado s, tanto en el norte como en el hemisferio sur. Estos vientos parecen curvados hacia el este, debido al efecto Coriolis.
VIENTOS POLARES DEL ESTE Estos vientos finales se encuentran cerca de los polos norte y sur. A medida que el aire de los vientos dominantes se acerca a los polos, se enfrían. Estos vientos débiles y fríos se hunden hacia abajo y son distribuidos por la superficie de la tierra. El efecto Coriolis hace que giren hacia el oeste.
EN EL CASO DE UN PROYECTIL El efecto Coriolis es una consecuencia de estudiar el movimiento de los cuerpos desde un sistema de referencia particular para proyectiles por ejemplo: Al viajar el proyectil hacia el norte, sobrevuela puntos de la tierra cuya velocidad lineal 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
En el instante t=0 el cañón dispara un proyectil. En el sistema de referencia inercial la situación es muy simple: Como no hay acciones externas el proyectil va a mantener su estado de movimiento (esta es la primera ley de Newton), siguiendo una trayectoria recta. En el sistema de referencia en rotación el movimiento es un poquito más complicado pues esta trayectoria recta va a aparecer curva, lo que implica que, para este observador, la bala aparecerá como acelerada. Si este observador utilizara las leyes de Newton se vería obligado a concluir que una fuerza de origen desconocido actúa sobre el proyectil, causando la curvatura en la trayectoria. Esta fuerza es ficticia, puesto que surge de utilizar las leyes de Newton en un sistema de referencia no inercial.
VUELO POR AVION: Un simple avión que parte desde, digamos, para ir a Piura. El avión parte, "despegándose" de la Tierra y comienza a viajar hacia el norte, en dirección a Piura. Pero, mientras el avión viaja, la Tierra sigue rotando por abajo (de oeste a este). Si
el piloto no compensa ese movimiento, llegará a algún punto al oeste (izquierda) de Piura y tendrá la sensación de que una "fuerza" ha actuado sobre el avión "desviándolo" hacia la izquierda. Sin embargo, es claro que no hubo tal fuerza, sino que todo es el resultado de mirar las cosas en un sistema rotante.
DESVIO DE UN AVION POR EL EFECTO CORIOLIS
3. CONCLUSIONES
Conclusión es que este efecto es causado debido a los movimientos que realiza la tierra: traslación y rotación Viéndose en muchos casos prácticos como: meteorología y oceanografía, rotación de la tierra en los vientos, movimiento de proyectiles y hasta el vuelo por avión. También se concluye que el ejemplo del remolino en el agua del inodoro que gira hacia el lado que giraba la tierra, no es un efecto coriolis, ya que no solo depende de esta sino de él tipo de inodoro, la fuerza y entre otras cosas más. Podemos afirmar que los cuerpos que viajan horizontalmente en la dirección de un paralelo experimentan un aumento aparente de su peso si van rumbo Oeste, y una disminución si es hacia el Este, tanto mayor cuanto más cerca del ecuador. También se concluye que, si el movimiento es en vertical, aparece una desviación lateral, máxima en el ecuador, y que los desvía hacia el Este si el movimiento es de caída, o hacia el Oeste si es de ascensión. El efecto coriolis es importante para el sector de los viajes aéreos, lanzamiento de proyectiles a larga distancia.etc
4. BIBLIOGRAFIA
https://www.ecured.cu/Efecto_Coriolis https://es.scribd.com/document/285649063/EFECTO-CORIOLIS http://descubriendo.fisica.unlp.edu.ar/descubriendo/index.php/El_efecto_Coriolis https://www.factoriadeingenieros.com/efecto-coriolis/
