Despre efectul Coriolis

[raul]

Salut....am o intrebare: nu prea am inteles forta Coriolis...mai exact, nu inteleg de ce in emisfera nordica, apa din chiuveta se scurge inspre dreapta, iar in emisfera sudica inspre stanga? Eu  gandesc ca un punct anume din emisfera nordica este identic cu corespondentul sau  din emisfera sudica (doar ambele emisfere se rotesc in aceeasi directie). Va multumesc!!

[Adi]

Raul, vezi atunci articolul "http://www.scientia.ro/stiinta-la-minut/48-scurta-istorie-descoperiri-stiintifice/1403-pendulul-lui-foucault-si-demonstrarea-rotatiei-pamantului.html, scris de Mihai, caruia eu i-am adaugat multe videori, inclusiv cu despre Forta Coriolis, foarte legata de acest pendul care a demonstrat in 1851 pentru prima data ca Pamantul se roteste in jurul axei sale.

[mm]

In ambele emisfere se roteste in acelasi sens! Dupa marturia unora.

[raul]

Pai tocmai......ca am citit articolul, si am vazut si filmuletele , si nu am inteles ceea ce am intrebat mai sus.
Dau inca un exemplu. La poli. forta Coriolis e maxima, nu? Bun. Atunci daca eu as sta in picioare exact pe punctul de la polul nord, m-as roti inspre dreapta, nu? (odata cu pamantul) . Iar daca as sta in picioare si pe punctul polul sud, m-as roti tot spre dreapta , nu? (caci ambele emisfere se rotesc doar in acelasi sens). Apoi daca punem o chiuveta cu apa la polul nord, apa se va scurge spre dreapta. Iar daca facem acelasi lucru si la polul sud, apa se scurge spre stanga. (asta nu prea am inteles). Si nu am inteles nici de ce la acuator forta coriolis e zero. Intuitiv, ma gandesc ca in cele doua emisfere forta actioneaza in sensuri opuse, deci la ecuator se anuleaza. Insa nu inteleg de ce actioneaza in sensuri opuse, in oglinda.....

[Adi]

Pai tocmai......ca am citit articolul, si am vazut si filmuletele , si nu am inteles ceea ce am intrebat mai sus.

Trebuia sa precizezi Si ai vazut acele filmulete si nu ai inteles din cele cu cercul care se roteste cum de traiectoria pare curbata ori spre stanga ori spre dreapta?

Dau inca un exemplu. La poli. forta Coriolis e maxima, nu? Bun. Atunci daca eu as sta in picioare exact pe punctul de la polul nord, m-as roti inspre dreapta, nu? (odata cu pamantul) . Iar daca as sta in picioare si pe punctul polul sud, m-as roti tot spre dreapta , nu? (caci ambele emisfere se rotesc doar in acelasi sens).

Aici e greseala. Pentru un observator din spatiu, da, ambele emisfere se rotesc la fel. Dar pentru omul de la polul nord, pare ca rotatia e spre dreapta, iar pentru cel la polul sud pare ca e spre stanga. Imagineaza-ti vizual cum omul ar arunca o piatra spre ecuator, pe sub traiectoria pietrei ar veni "pamant nou", pe masura ce pamantul se roteste. La polul nord i-ar veni din o parte, la polul sud din alta parte.

[raul]

Pai tocmai......ca am citit articolul, si am vazut si filmuletele , si nu am inteles ceea ce am intrebat mai sus.

Trebuia sa precizezi Si ai vazut acele filmulete si nu ai inteles din cele cu cercul care se roteste cum de traiectoria pare curbata ori spre stanga ori spre dreapta?

Dau inca un exemplu. La poli. forta Coriolis e maxima, nu? Bun. Atunci daca eu as sta in picioare exact pe punctul de la polul nord, m-as roti inspre dreapta, nu? (odata cu pamantul) . Iar daca as sta in picioare si pe punctul polul sud, m-as roti tot spre dreapta , nu? (caci ambele emisfere se rotesc doar in acelasi sens).

Aici e greseala. Pentru un observator din spatiu, da, ambele emisfere se rotesc la fel. Dar pentru omul de la polul nord, pare ca rotatia e spre dreapta, iar pentru cel la polul sud pare ca e spre stanga. Imagineaza-ti vizual cum omul ar arunca o piatra spre ecuator, pe sub traiectoria pietrei ar veni "pamant nou", pe masura ce pamantul se roteste. La polul nord i-ar veni din o parte, la polul sud din alta parte.

Am inteles de ce traiectoria pare curbata ori spre stanga ori spre dreapta atunci cand cercul se roteste.

Dar  un observator din spatiu ar vedea ca apa care se scurge , se roteste spre dreapta in emisfera nordica si spre stanga in cea sudica. Nu mai e vorba de parut, nu? Asa se intampla si daca privim noi de pe pamant si daca privim din spatiu, nu ? Cel putin mie asa mi se pare logic.

[Adi]

Ba da, ai inteles perfect! Cheia fizicii este sa intelegi ca depinde de ce sistem de referinta descrie miscarea. Relativ la cineva fix din spatiu, da, miscarea este in linie dreapta. Relativ insa la pamant, care este un sistem aflat in rotatie, se vede o forta, desi ea nu exista in realitate. Este forta de inertie. De exemplu, atunci cand masina ia o curba, te simti aruncat in afara. Simti o forta ce te preseaza de perete. In sistemul de referinta accelerat al masinii, simiti o forta. Forta de inertie. In sistemul de referinta inertial al pamantului (presupus fix), de fapt nu actioneaza nici o forta asupra ta, tu doar continui sa mergi in linie dreapta, numai masina este cea care face curba si astfel masina intra in tine si nu tu in ea!

Sper ca este mai clar acum.

[raul]

Multumesc pt raspuns Adi. Eu am inteles ca este important din ce sistem de referinta privesti un obiect. Si am inteles si cum traiectoria unei bile lansate de pe un disc in rotatie pare curbata pt un observator care se roteste odata cu discul respectiv.

Insa substratul intrebarii mele era altul . Reformulez: de ce apa care se scurge intr-o chiuveta din emisfera nordica se invarte spre dreapta , iar in emisfera stanga spre stanga? Din sistemul nostru de referinta , de pe Pamant asa se vede, nu?  Insa eu asa consider (pt ca asa imi imaginez eu  logic), ca un om care priveste din spatiu ambele chiuvete in acelasi timp , le va vedea tot asa cum le vedem noi de pe Pamant (adica apa va curge tot in sensuri opuse). 

[Adi]

Raul, directia de curgere a apei in cada, adica directia de rotatie a turbionului de apa NU depinde (repet, nu depinde de emisfera in care se face), ci depinde de conditiile initiale. Efectul fortei Coriolis este atat de mic, ca e neglijabil. Este unul din marile mituri ale fizicii. Nu aici se vede Coriolis, ci din faptul ca raurile in curgere mananca din malul drept in emisfera nordica (pentru ca apasa mai mult pe malul drept, adica pentru ca ele de fapt curg in linie dreapta dar pamantul le loveste din dreapta spre stanga pe ele). La fel cu emisfera sudica.

Este un pic mai clar acum?

[Adi]

Am mai fasit un film care sper sa te ajute.

http://www.youtube.com/watch?v=DwCYxNB4Zgo&feature=related

[raul]

Uite, popun si eu un filmulet:
http://www.youtube.com/watch?v=Pb69HENUZs8&feature=related

[raul]

Uite ce spune si "Larousse-Fenomene ale naturii, de Anne Debroise" : "Forta Coriolis este forta datorata rotatiei Pamantului si avand ca efect devierea oricarui element in miscare : catre dreapta in emisfera nordica si catre stanga in emisfera sudica". Apoi :" Cicloanele se formeaza din comportamentul diferit al apei si al aerului...............In plus, aerul este supus fortei Coriolis, generata de rotatia Pamantului si care antreneaza fluidele in miscare catre dreapta in emisfera nordica si catre stanga in emisfera sudica. Miscarea descendenta datorata depresiunii, combinata cu forta Coriolis, se transforma in vartej."

Deci, cicloanele care se formeaza in emisfera nordica vor avea spirala spre dreapta , iar cele din emisfera sudica vor avea spirala spre stanga, nu?
La fel imi imaginez ca se intampla si cu apa care se scurge in cada. Dar de ce intr-o parte spre dreapta iar in cealalta spre stanga?

[Adi]

Uite ce spune si "Larousse-Fenomene ale naturii, de Anne Debroise" : "Forta Coriolis este forta datorata rotatiei Pamantului si avand ca efect devierea oricarui element in miscare : catre dreapta in emisfera nordica si catre stanga in emisfera sudica". Apoi :" Cicloanele se formeaza din comportamentul diferit al apei si al aerului...............In plus, aerul este supus fortei Coriolis, generata de rotatia Pamantului si care antreneaza fluidele in miscare catre dreapta in emisfera nordica si catre stanga in emisfera sudica. Miscarea descendenta datorata depresiunii, combinata cu forta Coriolis, se transforma in vartej."

Da, zic ei bine. Insa nu mi-ai confirmat ca intelegi diferenta intre o forta intertiala si o forta neintertiala. Forta asta Coriolis este o forta ce apare in sistemul de referinta neintertial (ce se misca accelerat, adica planeta), pe cand in un sistem intertial (fix fata de spatiul fix nu exista nici o forta).

Deci, cicloanele care se formeaza in emisfera nordica vor avea spirala spre dreapta , iar cele din emisfera sudica vor avea spirala spre stanga, nu?

Da.

La fel imi imaginez ca se intampla si cu apa care se scurge in cada. Dar de ce intr-o parte spre dreapta iar in cealalta spre stanga?

Aici nu este asa. Da, forta Corilios este un efect spre a se roti in directia asta, dar exista un alt efect, de mii si milioane de ori mai mare, care este aleator (adica determinist dar tine de conditiile initiale, anume de cum scoti dopul de la cada, etc). E foarte important sa percepi ordinele de marime ale efectelor implicate. Vascozitatea apei, modul ca tu iei dopul intr-o parte, nu vertical si atfel rupi simetria, etc, fac ca sa se aleaga o directie anume determinista teoretic (dar aleatoare din punct de vederee practic, tot asa cum a da cu zarul e perfect determinist, dar aleator din punct de vedere practic).

[raul]

Multumesc pt explicatii Adi.

Am inteles acum mai bine modul in care se scurge apa in chiuveta. M-am uitat in chiuveta mea, si am observat ca atunci cand teava prin care iese apa este la dreapta gurii de scurgere, apa va curge in sensul acelor de ceasornic iar cand ea este in stanga , apa se va scurge in sens invers acelor de ceasornic. Deci este exact cum ai spus tu in ultimul post, tine de conditiile initiale.

Insa ce tot nu am inteles eu, si ce de fapt vroiam sa inteleg este urmatorul lucru. Ai fost de acord ca ciclonii se formeaza cu spirala la dreapta in emisfera nordica, si la stanga in cea sudica. Bun.........dar de ce la dreapta, si de ce la stanga? Asta nu inteleg, caci eu gandesc ca ambele emisfere se rotesc in acelasi sens si nu vad de ce intr-o parte se formeaza spre dreapta iar in cealalta spre stanga. Repet ......de ce la dreapta in emisfera nordica si la stanga in cea sudica. Sau de ce nu invers, la stanga in emisfera nordica si la dreapta in cea sudica?

[Adi]

Multumesc pt explicatii Adi.

Cu placere.

Am inteles acum mai bine modul in care se scurge apa in chiuveta. M-am uitat in chiuveta mea, si am observat ca atunci cand teava prin care iese apa este la dreapta gurii de scurgere, apa va curge in sensul acelor de ceasornic iar cand ea este in stanga , apa se va scurge in sens invers acelor de ceasornic. Deci este exact cum ai spus tu in ultimul post, tine de conditiile initiale.

Excelent experiment. Ma bucur ca tu chiar testezi ce spunem noi aici, precum ai facut si cu racirea de la diverse temperaturi.

Insa ce tot nu am inteles eu, si ce de fapt vroiam sa inteleg este urmatorul lucru. Ai fost de acord ca ciclonii se formeaza cu spirala la dreapta in emisfera nordica, si la stanga in cea sudica. Bun.........dar de ce la dreapta, si de ce la stanga? Asta nu inteleg, caci eu gandesc ca ambele emisfere se rotesc in acelasi sens si nu vad de ce intr-o parte se formeaza spre dreapta iar in cealalta spre stanga. Repet ......de ce la dreapta in emisfera nordica si la stanga in cea sudica. Sau de ce nu invers, la stanga in emisfera nordica si la dreapta in cea sudica?

Inainte de a discuta asta, ai inteles cum de un rau care curge in emisfera nordica mananca din malul drept, iar un rau ce curge in emisfera sudica mananca din malul stang?