Hiperesfera

por Victor Gonzalez

El mito de Coriolis

lavabo-fosilTodavía sigue circulando el mito de Coriolis respecto al giro del agua en los desagües de un hemisferio y del otro. Supuestamente en el hemisferio norte giran en una dirección y en el hemisferio sur en el otro. Lo primero que deberiamos hacer es comprobar en nuestro lavabo en qué dirección gira, o en varios lavabos de la casa, preguntar a nuestros conocidos, y ver si llegamos a alguna conclusión. Posiblemente veamos que unos giran en una dirección y otros en otra. Pero…¿qué es Coriolis?

Comencemos por una dura aseveración: la fuerza de Coriolis no existe. La llamada “fuerza” de Coriolis pertenece a la categoría de las fuerzas ficticias, por la cual asignamos una fuerza a un objeto que vemos desviandose cuando los que realmente nos desviamos somos…nosotros.

asper1Pensemos en este experimento imaginario. Estamos en el centro de una plataforma giratoria junto con un grifo que expulsa agua en horizontal por encima de nuestra cabeza, como un aspersor de riego. La plataforma gira pero nosotros no nos damos cuenta ni lo sentimos (esta muy bien engrasada). Veremos que el agua cae realizando una forma helicoidal por algun motivo “misterioso” y pensaremos que las gotas de agua deben estar sometidas a una fuerza lateral que las hace girar de esa manera. La realidad es que los que giramos somos nosotros.

Otro ejemplo: sobre la misma plataforma giratoria nos colocaremos dos amigos, uno en cada extremo. Le lanzaremos una pelota en linea recta a las manos del amigo, y sin embargo la pelota realizará una misteriosa curva en el espacio desviandose a un lado. Pensaremos que existe una fuerza que empuja a la pelota lateralmente, y sin embargo los que giramos somos nosotros.

coriolis_richardMoraleja: la Tierra gira y nosotros giramos arrastrados con ella. Cuando lanzamos un objeto al aire (un proyectil, el mismo viento, las corrientes de agua, etc.) podemos suponer que estos objetos quedan desvinculados del arrastre de la Tierra (no del todo por motivos de rozamiento). Podemos imaginar como la Tierra gira por debajo de ellos mientras nosotros, “montados” en la Tierra, observamos como se desvian y por lo tanto pensamos que algo les empuja lateralmente. Esa fuerza no existe, es el efecto “Coriolis”.

El efecto Coriolis se observa en los proyectiles balisticos que se lanzan de norte a sur o viceversa. El desvió observado, que de hecho es el giro de la Tierra simplemente, hay que corregirlo para llegar al punto de destino. Igualmente con los aviones.

¿Qué sucede con los objetos que rozan con la Tierra por ejemplo los mares o la atmósfera?  Si nos colocamos en el centro de nuestra plataforma giratoria y andamos en linea recta hacia su extremo, notaremos una fuerza que nos empuja lateralmente. Esta fuerza es realmente un rozamiento sobre la plataforma giratoria. No existe ninguna fuerza misteriosa sino el rozamiento con un objeto que nos presenta diferentes velocidades a lo largo de su radio (porque nosotros no somos una pieza rígida arrastrada por el objeto). De hecho esto nos esta indicando una conclusión lógica: todo objeto en rotación esta necesariamente sometido a tensión interna, pero me estoy alejando del asunto.

coriolis-swirlEl efecto combinado de fuerzas de rozamiento sobre la “plataforma” Tierra y de su giro propio producen las corrientes circulares atmosféricas y oceánicas. La mecanica de fluidos hace el resto. Este efecto tambien produce asimetrías en los cauces de los rios. Todo es producido por una simple causa: el giro de la Tierra. No existe ninguna fuerza de Coriolis pero nos es cómodo asignar una fuerza ficticia para entendernos. Tenemos cerca otra fuerza ficticia muy conocida: la fuerza centrífuga. De ella hablaré otro día.

Por último descubramos el enigma del giro del agua en el lavabo de casa. Se puede calcular matemáticamente la aceleración (ficticia) observada en un objeto que se desvía por Coriolis (por la Tierra que gira). En el caso mas favorable su aceleración es A = 2ωV donde ω=rotación de la Tierra y V=velocidad del cuerpo. Un cuerpo que se desplaza a velocidad 1 m/s recibe una aceleración 100.000 veces menor a la de su peso. Si pensamos en un lavabo en reposo (velocidades casi nulas) y con unos pocos litros de agua, podemos llegar facilmente a la conclusión de que la aceleración de Coriolis es despreciable. Cualquier otra fuerza que afecte al agua del lavabo será mucho más grande que Coriolis, como es el momento en el que se quita el tapón o el desplazamiento con la mano. Es más, el agua nunca llega al reposo absoluto, todo el agua del lavabo conservará un momento de giro que depende principalmente de la forma del lavabo y de la forma en la que el grifo echaba agua. Coriolis no puede compensar esas fuerzas. En el gran “lavabo” del océano con grandes masas y tiempo de aplicación sobre grandes distancias el giro se produce, pero en nuestro lavabo una mosca gana a Coriolis.

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enero 30, 2009 - Posted by | física

7 comentarios »

  1. […] centrífuga e inercia Comenté en una entrada anterior que la famosa “fuerza de Coriolis” se debe llamar mas bien “efecto de […]

    Pingback por Fuerza centrífuga e inercia « Hiperesfera | febrero 3, 2009

  2. Uff… muy bien explicado… para asi salir de algunas dudas del tema.

    Comentario por Alberto | septiembre 23, 2009

  3. […] https://hiperesfera.wordpress.com/ Compártelo Publicado en Visto en la […]

    Pingback por El mito de Coriolis | agosto 7, 2010

  4. Cuando Yo tiro un objeto al aire, lleva la velocidad que le imprimo de salida más la que llevo Yo, es decir no se devincula nunca. por tu razonamiento si salto en un tren me atropella.
    Existe una aceleración (igual que si damos vuelta a un cubo de agua rápidamente esta no se cae por la acelearción centrífuga) debida al giro rotacional que empuja hacia el este en el Hemisferio Norte, al revés en el Sur, así se desgastan siempre mas uno de los carriles del ferrocaril, o las orillas de los ríos, si bien es cierto que es muy pequeña respecto a otras.
    Un lavabo aunque dejes el agua en total reposo, cuando desagua tiene una velocidad ya que existe la gravedad que le impulsa a caer y por tanto siempre girará a derechas (Norte. La Aceleración de Coriolis es un hecho totalmente demostrado.

    Comentario por Rafa | noviembre 22, 2010

  5. En mi artículo no digo que el efecto de Coriolis no exista, simplemente observo que no existe una fuerza nueva llamada Coriolis, es simplemente un efecto de la inercia en un sistema en rotación. Lo que indicas es correcto, los misiles lanzados hacia el norte (o hacia el sur) se desvian, pero no porque “algo les empuja” sino porque la Tierra gira, y la inercia tiende a mantener al misil en el movimiento inicial original.

    Un lavabo en el que el agua este completamente en reposo es un argumento teórico pero imposible físicamente, las moléculas de agua siempre estarán en movimiento excepto en el cero absoluto. Por ello el agua del lavabo siempre estará sometida a la ley de la inercia (cada molécula individual y el conjunto del fluido) y por lo tanto tenderá a conservar el momento cinético o de giro, independientemente del hemisferio Norte o Sur.

    Podriamos intentar el experimento bajo control, con el agua lo más quieta posible para detectar la aceleración (virtual, recordemos) de Coriolis, pero los cálculos demuestran que es tan pequeña que el soplido de una mosca es de órdenes de magnitud superior. No solo eso, sino que el recipiente tiene que ser suficientemente simétrico para no inducir ningun movimiento de rotación adicional. Moraleja, cualquier movimiento de giro del agua del lavabo esta dado por fuerzas y efectos mucho mayores que el de Coriolis. Solo a escalas suficientemente grandes, como las corrientes marinas o la atmósfera se observa el efecto de la rotación de la Tierra, que nosotros llamamos “fuerza de Coriolis”.

    Comentario por Victor Gonzalez | enero 7, 2011

  6. LA EXPLICACION ES BUENA LO CRITICABLE ES EL PRINCIPIO EN EL QUE PREDENDES DESMITIFICAR UNA LEY FISICA. COMO DICES EN UN LAVAVO PUEDE SER DESPRECIABLE PERO SI LA MASA ES MAYOR LA INERCIA TAMBIEN.

    HE TRABAJADO VARIOS AÑOS MOVIENDO LIQUIDOS Y EN EL EMISFERIO NORTE SIEMPRE ES MAS FACIL EN CONTRA DE LAS MANECILLAS DEL RELOJ, COMPROBADO POR MAS DE 10 AÑOS EN MI EXPERIENCIA.

    ENN FIN LO QUE ME PARECE ES QUE TE CONTRADICES YA QUE AL PRINCIPIO DECES QUE ES UNA FUERZA FICTICIA Y TERMINAS EXPLICANDO POR QUE EXISTE.

    DE TODAS FORMAS BUEN TRABAJO Y GRACIAS POR EL FORO.

    Comentario por SEBASTIAN POHLENZ | enero 21, 2011

  7. No se si existe , es ficticia o no pero en Quito situandote sobre ecuador el agua desagua vertical y a 5 metros a la derecha gira de una manera y a 5 metros a la izquierda de la contraria
    Esta prueba te la hacen en un museo que hay junto al monumento de mitad del mundo
    Saludos

    Comentario por juan carlos | diciembre 8, 2015


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