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Hacia dónde gira la tierra
El efecto Coriolis (también conocido como fuerza de Coriolis) se refiere a la desviación aparente de los objetos (como los aviones, el viento, los misiles y las corrientes oceánicas) que se mueven en una trayectoria recta con respecto a la superficie de la Tierra. Su fuerza es proporcional a la velocidad de rotación de la Tierra en diferentes latitudes. Por ejemplo, un avión que vuela en línea recta hacia el norte parecerá tomar una trayectoria curva cuando se le ve desde el suelo.
Este efecto fue explicado por primera vez por Gaspard-Gustave de Coriolis, científico y matemático francés, en 1835. Coriolis había estado estudiando la energía cinética en las norias cuando se dio cuenta de que las fuerzas que observaba también desempeñaban un papel en sistemas más grandes.
– El efecto Coriolis se produce cuando un objeto que se desplaza en una trayectoria recta es visto desde un marco de referencia en movimiento. El marco de referencia en movimiento hace que el objeto parezca estar viajando por una trayectoria curva.- El efecto Coriolis se hace más extremo a medida que nos alejamos del ecuador hacia los polos.- El viento y las corrientes marinas se ven fuertemente afectados por el efecto Coriolis.
Corriente en chorro
Muestro con un modelo interactivo cómo surge el Efecto Coriolis en el marco de referencia de rotación de la tierra. Muestro cómo los aviones tienen en cuenta el Efecto Coriolis y cómo se las arreglan para mantener diferentes velocidades tangenciales en diferentes latitudes. Proporciono todas las ecuaciones y calculadoras para calcular las correcciones que tienen que aplicar los aviones. Demuestro que el efecto Coriolis es lo suficientemente pequeño como para que pueda ser ignorado en la planificación del vuelo.
Entender el efecto Coriolis en una esfera o elipsoide en rotación es un gran reto. Para simplificar las cosas, este modelo asume una esfera perfecta cuando es posible y sólo se refiere al elipsoide cuando es importante.
Como en ambos modos (balístico y controlado) el objeto no está conectado físicamente a la tierra, la forma exacta de la tierra no importa. Este modelo supone que todas las pistas se encuentran en una cáscara perfectamente esférica. Aunque debido a su rotación, la tierra es en realidad un elipsoide. Para los cálculos balísticos, la forma exacta no importa.
Pero para seguir una ruta circular en vuelo controlado, sí importa. Al igual que la fuerza de Coriolis, el avión debe tener en cuenta la componente horizontal de la fuerza centrífuga. En el elipsoide las componentes horizontales de la fuerza centrífuga y de la fuerza de atracción de la masa de la tierra se anulan perfectamente, si el avión mantiene su orientación siempre nivelada respecto a la superficie elipsoidal. Por esta razón, este modelo supone que el avión en vuelo controlado se orienta a nivel de la elipsoide y no de la esfera.
Fuerza de Coriolis
Sería comprensible pensar que, puesto que la Tierra gira en sentido contrario a las agujas del reloj (hacia el este), debería ser más fácil volar hacia el oeste, ya que tu destino se precipita hacia el este por debajo de tu avión.En realidad, volar hacia el oeste en dirección a Los Ángeles lleva aproximadamente una hora más de tiempo que el viaje de vuelta, pero no directamente por la rotación de la Tierra. En cambio, la rotación de la Tierra afecta a la forma en que sopla el viento en nuestro planeta. A medida que la Tierra gira hacia el este, también arrastra todo lo que hay en la Tierra con ella, incluida la atmósfera terrestre y los aviones que hay en ella.Los tiempos de viaje de los aviones a menudo difieren dependiendo de la dirección del viaje, pero esto es causado por las corrientes de viento en la atmósfera superior llamadas corrientes en chorro, y en el hemisferio norte tiene un efecto de alargamiento en los vuelos de este a oeste.
Esa corriente en chorro principal sobre el hemisferio norte fluye de oeste a este, proporcionando una elevación para los vuelos con destino al este y una mayor resistencia para los vuelos con destino al oeste. Esta es la verdadera razón por la que los vuelos de Los Ángeles a Nueva York tienden a ser más cortos, porque los aviones que vuelan hacia el este tienden a tener el viento a su espalda.Pero, curiosamente, aquí es donde la rotación de la tierra entra en juego – causan los patrones ondulados de la corriente en chorro.Dado que los puntos de la tierra alrededor del ecuador tienen más distancia para viajar durante una rotación que las partes de la tierra cerca de los polos, esas áreas ecuatoriales se mueven más rápido que el resto de la tierra.
Si un helicóptero se mantiene en una posición fija durante 24 horas, ¿girará la Tierra a su alrededor?
Desde la escuela, hemos estudiado que la Tierra gira sobre su eje de oeste a este, es decir, en sentido contrario a las agujas del reloj, y completa una rotación en 24 horas. Ahora bien, según la física simple, todas y cada una de las partículas de la tierra seguirían el mismo movimiento de rotación.
Entendamos esto de una manera más simple, vayamos al parque cercano e imaginemos que el columpio del merry go round es la tierra, sentémonos en el columpio y uno de nuestros amigos moverá el columpio por nosotros. Todo está girando, tú estás girando, yo estoy girando, el aire que nos rodea está girando e incluso un trozo de piedra en el suelo del columpio está girando. Ahora hagamos este juego un poco más complicado, tú te moverás hacia el centro de rotación del columpio (el columpio se detiene por un momento) como se muestra en la figura y yo me quedaré en mi lugar. El columpio comienza a girar de nuevo, ambos estiraremos las manos exactamente al mismo tiempo y en la misma dirección. Después de cinco minutos de oscilación, volvemos a parar el columpio, ¿apuntan nuestras manos en la misma dirección? ¿Siguen alineadas la una con la otra?
