dimarts, 14 de desembre de 2010

fuerza de Coriolis.

Me ha encantado descubrir este blog en Internet porque habla de un tema que yo habia estudiado. Es la fuerza de Coriolis. Me acuerdo que junto a él también haciamos magnetismo y varios tipos de efectos y fuerzas. Quizas no tenga demasiado interes, no por no querer conocerlo, sinó porque es una fuerza "que nos pasa desapercibida". Pero pienso que como mínimo nos sacará de una leyenda urbana.

En este dibujo de la derecha una bolita se mueve sin fricción sobre un plato de sección parabólica que está girando a velocidad constante. La gravedad tira de la bolita hacia el centro con una fuerza directamente proporcional a la distancia respecto a éste. La fuerza centrífuga (o, mejor dicho, la ausencia de fuerza centrípeta) tira de la bolita hacia afuera. La conservación del momento angular cambia la velocidad angular de la bolita cuando ésta se mueve hacia dentro (acelera) y hacia afuera (frena). También puede expresarse diciendo que, para mantener su velocidad líneal, la bolita cambia su velocidad angular al variar la distancia respecto al eje. En cualquier caso, la magnitud subyacente es la inercia y la desviación que sufre la bolita con respecto a la dirección de los radios es el efecto Coriolis. Izquierda: El movimiento observado desde un punto de vista externo. Derecha: El movimiento visto desde un punto de vista solidario con el sistema inercial.


 ya me contareis el resultado.

OTRO EFECTO CORIOLIS EN ANIMACIONES


 AHORA VEAMOS LA EXPLICACIÓN DEL BLOG MUSEO DE LA CIENCIA.
Vamos con otro gran bulo que corre por la red, e incluso por Los Simpson!

En efecto, me refiero a ese bulo que pulula por el pseudo-saber científico de todo el mundo, que dice que, al tirar de la cadena o en un desagüe, el agua siempre gira en el mismo sentido en cada uno de los hemisferios de la Tierra. Alegan que es debido a lafuerza de Coriolis. "¿Y qué es esa fuerza?", les pregunto yo.

En esta entrada vamos a intentar desmentir este bulo, explicar qué es la fuerza de Coriolis, y cómo es imposible que sea la causante de tal hecho. Finalmente, veremos cómo ese hecho no es cierto en absoluto, y el agua gira en uno y otro sentido arbitrariamente.

Para empezar, expliquemos qué es la fuerza de Coriolis (ya introducida en la anterior entrada: ¿Por qué se tarda más en ir a EEUU que en volver?). En grandes rasgos, esta fuerza aparece en los cuerpos que se mueven "subidos" en otro que gira. Pongamos un ejemplo. Imaginaros que en un tio-vivo, me desplazo desde el centro de la atracción hasta el exterior. Bien, pues si realizo ese movimiento, mientras ando notaré un fuerza que me empuja en dirección contraria al giro, desviándome. Ésa es la fuerza de Coriolis! Esta fuerza es muy pequeña, de hecho, según Wikipedia, en el ejemplo anterior será 46 veces menor que el peso de una persona. Tampoco quiero entrar en fórmulas, pero simplemente que sepáis que dicha fuerza será mayor cuanto más rápido gire el tiovivo, más rápido nos desplacemos y más pesemos. Os dejo una animación y un vídeo donde se ve la fuerza de Coriolis en acción:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b6/Corioliskraftanimation.gif

Entendido esto, vayamos a algo un poquito más grande. Imaginemos ahora que el tiovivo es La Tierra, por lo que, mientras lógicamente gira, nosotros y las cosas que nos rodean día a día, sufriremos la fuerza de Coriolis. El quid de la cuestión está en que, aunque parezca increíble, la velocidad de rotación de la Tierra es mucho menor que la de un tiovivo. Pensad que mientras un tiovivo da varias vueltas por minuto, la Tierra tarda 24h en dar tan sólo una! Si hacemos números, o mejor, aprovechamos los de Wikipedia, esto supone una fuerza 100.000 veces menor que el peso de una persona. Pero no queda ahí la cosa, sino que por otro lado, el agua en un desagüe, se mueve más lento que nuestro caminar. Y para terminar nosotros pesamos bastante más que un chorrito de agua. Por ese motivo, la fuerza debido a Coriolis que sufre el agua en el desagüe de tu lavabo es completamente despreciable.

Si el giro del agua fuera provocado por la fuerza de Coriolis, ésta debería ser de tal magnitud, que seríamos incapaces de movernos en línea recta cuando caminamos. Imaginaros cuando fuéramos más rápido! (en coche, por ejemplo).

Entonces, ¿de qué depende el giro en un sentido o en otro? Depende principalmente del sentido que le demos al agua inicialmente y de las acanaladuras y roscas que tienen las tuberías. Para demostrarlo, sólo tenéis que hacer la prueba en vuestros lavabos y bañeras. Es muy probable que mientras en el lavabo del baño vaya en un sentido, en el fregadero de la cocina vaya en el contrario. Como ejemplo, os enlazo dos vídeos de los típicos "experimentos" que se suelen hacer para engañar a los turistas cerca del Ecuador. Si os fijáis, los sentidos de giro están cambiado en un vídeo y en otro!!


Para terminar, aclarar que no estoy diciendo que la fuerza de Coriolis no exista, ni mucho menos! Simplemente estoy diciendo que el agua de los desagües no gira siempre en el mismo sentido, y que Coriolis jamás será el culpable. ¿Y dónde se puede percibir el efecto de dicha fuerza? Pues por ejemplo en grandes masas de aire y agua, como huracanes, corrientes marinas... En esos casos, Coriolis deja de ser despreciable y se puede percibir su efecto.

9 comentaris:

m.eugènia creus-piqué ha dit...

Madre mía santísima !!!! Qué lío !!
La verdad es que la fuerza de Coriolis no me sonaba mucho, quizás la he olvidado de mis estudios, en cambio el Principio de Arquímedes me lo se de memoria.He aprendido mucho con tu Post mi querido Josep.Petonets.

josep estruel ha dit...

Madre mía Santísima!!. Esto mismo dirás cuando, estes en un tiovivo con tu nieto. Tu en el centro, y aquello se ponga en marcha. mientras andes notarás una fuerza que te empujará en dirección contraria al giro, desviándote.

Otra cosa es lo del agua en la bañera. Si te fijas y lo haces en tu casa verás que la leyenda del giro del agua no es verdad. Gira hacia donde quiere.
Un petó.

Diana Puig ha dit...

Me parece tan complicada la física como extraordinaria. Según como se expliquen las cosas eres capaz de entender y comprender, lo más difícil es explicarlas bien y de forma sencilla y aún así estos temas traen tela...aunque vivímos continuamente con ellos, no los vemos, ni entendemos, tal vez falta la observaciónm aquello que estamos perdiendo.
Un post puro de Josep Estrue, ya se cuanto disfrutas :)
besicos, mua.
didi.

Jaume Pros ha dit...

Casualmente, la semana pasada estuve con la familia en el Museo de la ciencia (Cosmo Caixa) y vi el experimento. Pero tú lo has explicado de maravilla (allí no lo entendí demasiado bien).

Una cosa que no entiendo, cuando dices que "os enlazo dos vídeos de los típicos "experimentos" que se suelen hacer para engañar a los turistas cerca del Ecuador"., ¿es realmente un engaño? Lo digo porque parece muy real. No me ha quedado claro.

Gracias y saludos!

josep estruel ha dit...

Hola Didi. Es verdad lo que dices. Una cosa tan complicada como son este tipo de fuerzas...!Que hay muchas! hay que explicarlas con la máxima sencillez posible. En este blog que me encontré ya lo explica bien, sobretodo el "truco" de el sentido de giro en un lado del Ecuador (digamos polo +) y el otro lado del Ecuador (polo -) -para entendernos.
Y cuando mueve la bañera entre el polo+ y el polo-
el agua no hace ningún remolino. Como si fuese un punto neutro. Igual que un imán.
El truco es el siguiente. Para que no haya remolino hay que dejar el agua reposar un tiempo, como se puede ver al principio. Para que gire en sentido horario, echamos el agua por el lado izquierdo del recipiente y quitamos el tapón rápidamente. Y para que gire en sentido anti horario, se echa por el lado derecho y procedemos a quitar el tapón. Las fuerzas de coriolis no tienen tanta fuerza como para cambiar el sentido del remolino.
Esto lo puedes probar en casa. Según como caiga el agua, según que cañería tengas, y segun tu actues (igual que la ecuatoriana) tendrás un resultado u otro.
Más que nada lo puse para quitar esta leyenda urbana.
Ah! todo esto si que es verdad que me gusta, pero a veces resulta muy complicado para lo poco efectivo que nos resulta en el dia a dia. Un beso

josep estruel ha dit...

Hola Jaume. Si es un engaño.
Como le decía a Diana Puig, lo que hacen es lo siguiente: Para que no haya remolino hay que dejar el agua reposar un tiempo, como se puede ver al principio. Para que gire en sentido horario, echamos el agua por el lado izquierdo del recipiente y quitamos el tapón rápidamente. Y para que gire en sentido anti horario, se echa por el lado derecho y procedemos a quitar el tapón. Las fuerzas de coriolis no tienen tanta fuerza como para cambiar el sentido del remolino.
Esta señora cambia la bañera de posición como si ella pisara un lado del Ecuador (polo +) y luego se va a dos metros más allá (polo -)para que parezca que ha cruzado la línea imaginaria entre polos. No es cierto. Y puedes probar en tu casa. Incluso la pieza metálica donde se pone el tapón(no se su nombre) a veces esta construida su interior hasta el tubo de desagüe como si fuesen palas de una turbina de aire. Y esto hace que oriente el agua.
Si te interesa el tema podemos seguir buscando, seguro que por Internet hay gente que lo explica mejor que yo.
Una abraçada.

Eastriver ha dit...

Josep, me has dejado de piedra... Por pasos: lo de las bolitas del principio, no he entendido casi nada. Me faltan dos cosas: la frescura de la mañana (son las 23.00) y supongo que los conocimientos previos que me harían más fácil seguir la teoría. Espero que lo que falte no sea la inteligencia, chico...

El vídeo, no sé, no lo acabo de entender... Pero cuando nos pones los ejemplo del tiovivo, de la tierra, y todo eso, me ha resultado comprensible, aunque el análisis final, lo de que Coriolis tiene poca importancia... ay, si me hubieses argumentado que tenía mucha te juro que te hubiera creído sin ningún problema, jajaja.

Un abrazo y danos más lecciones como esa, please, que son como un ejercicio de esos de gimnasia cerebral, jeje.

josep estruel ha dit...

Hola Ramon. Que gracia me has hecho, creo que has tenido la virdud de hacerme sentir culpable de algo que no me corresponde a mi,jajajaja!! Este blog no es mio!
Ahora voy al Clínic, cuando vuelva te contesto otra vez.
Una abrçada.

josep estruel ha dit...

Hola Ramon. Trataré de explicarlo de otra forma, pero antes disculparme por decir que este efecto no tenía importancia. Si que la tiene , y mucha.
Yo solo me refería a la leyenda urbana que en el hemisferio norte el agua se cuela por el desagüe girando en sentido contrario que en el hemisferio sur por la rotación de la Tierra. Por esto dije que "este efecto no tiene importancia" De hecho este post que me encontré, practicamente no habla de otra cosa.Bueno, si, de esto de las bolitas. Yo hubiese dicho que la fuerza de Coriolis no aparece por arte de magia: su presencia nos recuerda que vivimos en un planeta que gira.
Ramon, sobre esto de las bolitas, me parece entender que el autor del blog nos dice algo así como: Ponemos un disco de vinilo de los antiguos. Pongámoslo a girar en un tocadiscos. Cogemos una tiza e intentamos trazar una línea desde el centro del disco hasta el borde. Paramos el disco y miramos el resultado: en vez de una línea recta encontraremos una curva.

Y volviendo a la rotacioón del agua el sentido de rotación del agua en un fregadero no tiene nada a ver con el efecto Coriolis: se trata de una leyenda urbana. Haría falta un fregadero muy muy grande en reposo absoluto, con un desagüe muy muy pequeño, que se vaciase muy muy lentamente, durante horas, para poder apreciar el efecto Coriolis. De hecho, en un fregadero normal, según su forma o las perturbaciones que uno le aplique se puede invertir el sentido de rotación fácilmente. ¡Pruébalo tú mismo en casa!
Sin ánimo de excusarme, seguramente teneis razón todos vosotros. Este efecto, al igual que todos, ahora comprendo que no se puede poner en un post. Es muy largo y su comprensión no es fácil de explicar. Es posible que a mi me gustara este blog (MUSEO DE LA CIENCIA), pero quizas no fuese lo suficiente.
Una abraçada .