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viernes, 28 de febrero de 2014

Efecto Coriolis

Apuesto a que alguna vez has oído aquello de que los huracanes giran en un sentido en el Hemisferio Norte, y en sentido contrario en el Sur. ¿A qué se debe? La respuesta la hallaremos gracias a Gaspard Coriolis, ingeniero y matemático francés del siglo XIX, que describió el llamado EFECTO CORIOLIS.

Como vemos en la imagen, dependiendo de en qué hemisferio te encuentres, los vientos girarán de una u otra manera. Vamos a intentar explicar esto:

Dependiendo del hemisferio, así varía el sentido de rotación


Primero tenemos que saber que la Tierra gira sobre sí misma, con una velocidad de unos 1600 km/h en el ecuador y reduciéndose a medida que aumentamos la latitud. De este modo, al cabo de 24 horas, consigue dar una vuelta completa. La velocidad en el ecuador es mayor que cerca de los polos, porque recorre un ángulo igual en el mismo tiempo, pero con un radio mayor.

La Tierra girando en una animación

Este es el sentido de la rotación terrestre. Amanece primero por Japón...

Si un avión quiere ir en línea recta desde un punto hacia otro, está claro que debido a la rotación, el suelo se estará moviendo debajo suyo, como vemos en esta imagen:


Debido a la rotación terrestre, el avión que intente ir en línea recta (línea negra), acaba curvándose hacia la derecha porque el suelo "se mueve bajo sus pies". La línea azul es el movimiento del avión para un obsrvador desde el espacio, y la línea roja es la curva que una persona desde la superficie terrestre observaría. En esta otra animación, podemos ver que realices el movimiento que realices en cualquier parte del Hemisferio Norte, la desviación siempre será "hacia la derecha" de tu destino:

Desviación hacia la derecha en el hemisferio Norte

Mientras tanto, en el Hemisferio Sur ocurre al contrario: todos los movimientos son desviados "hacia la izquierda", debido a que es lo mismo que mirar las animaciones anteriores boca abajo girando en sentido contrario. 

Hasta aquí ya tenemos que los cuerpos que no estén en la superficie terrestre y se desplacen, tales como corrientes marinas, aire, aviones...quedarán desviados hacia la derecha si están en el Norte y hacia la izquierda si están en el Sur. Este efecto se está frenando, ya que cada vez la Tierra gira más despacio (debido al efecto marea producido por la Luna). La inercia del avión ha de considerarse como una fuerza que frena al Efecto Coriolis, pero no lo anula. Observando esta trayectoria REAL de un avión, observamos el enorme efecto que la rotación terrestre ejerce sobre él, tanto que si no fuese por la precisión de los controladores aéreos, acabarían a cientos de kilómetros de su destino:

Desvío (línea roja) del avión debido al Efecto Coriolis
La línea negra en este caso no es la menor distancia entre Madrid y Nueva York, debido al Efecto Coriolis.

Desvío (línea roja) del avión debido al Efecto Coriolis
El efecto se intensifica a grandes distancias.


Esto mismo ocurre en los huracanes: se producen por una enorme diferencia de presión entre su centro, "el ojo del huracán", y su zona circundante. La zona central es menos densa, por lo que el aire intentará desplazarse hacia ella. En el Hemisferio Norte se curvan hacia la derecha, formando una espiral con giro antihorario; mientras que en el Sur se curvan hacia la izquierda, formando un giro horario:

Foto en la que se entiende perfectamente el porqué de los distintos sentidos de rotación
La línea roja (Norte) se desvía hacia la derecha, mientras que la verde (Sur) lo hace hacia la izquierda.
Mucha gente piensa que el agua en los lavabos gira como los huracanes: en un sentido en cada Hemisferio. Esto no se puede explicar por el Efecto Coriolis, ya que este solo tiene efecto en largas trayectorias, porque es un efecto relativamente débil, y solo visible en movimientos lentos o de más de 5 kilómetros. En numerosas películas atribuyen el desvío de proyectiles militares, tales como balas, a este efecto. Tampoco es correcto por su poca distancia de acción.

Esta fuerza es usada, por ejemplo, a la hora de hacer despegar un trasbordador espacial. Se lanzan desde una latitud muy pequeña (cercanos al ecuador) para aprovechar al máximo esta fuerza debido a que allí la fuerza centrífuga en la superficie es mayor (ya que describen el mismo ángulo que en cualquier otro punto, pero con un radio mayor, lo que aumenta la velocidad lineal). Además salen dirigidos ligeramente hacia el este, para aprovechar el giro terrestre e impulsarse. ¿Por qué te crees que la zona de despegue de la NASA es Cabo Cañaveral, al sur de EEUU? Todo tiene su porqué...

Espero que os haya resultado de interés la entrada de hoy, dejadme comentarios con vuestras impresiones sobre este tema del que tan poco se sabe, al menos científicamente. Comentad sobre qué temas queréis que hable en adelante...

Un saludo!
Hasta la próxima!

4 comentarios:

  1. Hola! Felicidades por el blog! No tengo prácticamente conocimientos de física pero encuentro que está todo muy bien explicado y estoy aprendiendo muchas cosas. Con esta entrada tengo una duda, la rotación de la Tierra es de 1660km/h en el Ecuador, pero disminuye en los polos debido al tamaño del radio...pero no entiendo como es posible, ¿qué pasa con la materia rotando a diferente velocidad? ¿cómo afecta esto al planeta? Siempre imaginé la Tierra como una masa unificada que me mueve toda a la vez...
    Gracias!

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    1. En todos los puntos de la Tierra el día dura 24 horas, por lo que cuanto más cerca de los polos (donde la distancia al eje de rotación terrestre es menor) menor la velocidad de rotación. Por ejemplo:

      Imagina que tienes 24 horas para dar la vuelta a una rotonda. Cuánto más pequeña sea la rotonda, más despacio puedes rodearla; cuanto más grande sea, más rápido. En el caso de la Tierra es parecido.

      Si haces un corte transversal al planeta, la circunferencia es menor cerca de los polos, por lo que la velocidad lineal será también menor. Lo que es constante siempre es la velocidad angular, es decir, que la Tierra da 1 vuelta/24 horas.

      Espero haberte ayudado, un saludo!

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    2. Sisi, ahora entendí lo que querías decir! Gracias!

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  2. Mencionas que la inercia del avión ha de considerarse como una fuerza que frena al Efecto Coriolis, pero no lo anula, partiendo de esto me surge una pregunta, si estoy en un helicóptero, me elevo y me mantengo en aire por cierto tiempo sin desplazamientos horizontales, la inercia no me permitirá cambiar de esa posición inicial cierto? pero como la inercia no anula el efecto Coriolis entonces después de bastante tiempo la tierra debajo del helicóptero debería moverse y por lo tanto desplazarme y dar la vuelta al mundo no? cual seria la diferencia de ambos casos, porq para uno aplica y para el otro no?

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