Skip to main content

La forza di Coriolis: una forza apparente ma non indifferente

Che cos'è la forza di Coriolis?

Gaspard Gustave Coriolis

Parlando in termini pratici, la forza di Coriolis (dal nome del fisico francese Gaspard Gustave de Coriolis) è la forza apparente prodotta dalla rotazione terrestre intorno al proprio asse, una forza che agisce su tutto ciò che si muove da nord a sud e da sud a nord e che non sia ancorato al terreno, provocando una deviazione rispetto alla direzione iniziale. Per capire, possiamo pensare ad una mongolfiera che partendo dall'Equatore, vuole dirigersi verso il Polo Nord. La traiettoria della mongolfiera non sarà lineare ma sarà una linea curva verso est. Ciò accade perché il corpo tende tende a conservare la propria velocità lineare di rotazione (quella del punto di partenza), mentre le zone da esso attraversate hanno una velocità lineare di rotazione differente che decresce spostandosi verso i poli. Sulla mongolfiera però non agisce nessuna forza reale poiché a deviarne apparentemente il moto è la Terra!

Rappresentazione grafica dell'esempio della mongolfiera


 Ma perché nonostante sia una forza "non reale" è così importante?

Questo fenomeno di deviazione è molto importante poiché riguarda addirittura anche i venti, le  correnti marine e altri corpi.


 Esiste una definizione precisa?

Purtroppo sì: La forza di Coriolis è una forza apparente che viene osservata nei sistemi di riferimento non inerziali in rotazione.

Che cosa sono questi sistemi di riferimento non inerziali?

Un sistema di riferimento inerziale è un sistema che si muove in moto rettilineo uniforme (cioè che prosegue ad una velocità costante) rispetto a un altro; un sistema di riferimento non inerziale è un sistema che accelera rispetto a un altro sistema considerato.

Parlando in termini pratici, dove possiamo osservare questa forza?

1)  Per i corpi in caduta libera consideriamo la forza centrifuga della rotazione terrestre e la forza di Coriolis: quest'ultima tende a far cadere i corpi più a est rispetto ad una traiettoria perfettamente verticale. Maggiore è la velocità con cui il corpo si muove, maggiore è la deviazione. 

 CURIOSITÀ! L'esperimento di Guglielmini
Giovanni Battista Guglielmini, un fisico bolognese vissuto dalla metà del 1700 all'inizio del 1800 ideò un esperimento dove fece cadere delle sfere di piombo dal diametro di un pollice dalla Torre degli Asinelli, alta 90 metri.
Vide che le sfere erano deviate verso est di circa 1,7/1,8 cm. L'esperimento fu ripetuto molte volte per la dubbia immobilità delle sfere e per le deviazioni dovute ad agenti esterni come il vento. Guglielmini spiegò i risultati dell'esperimento così: se il grave (l'oggetto) fosse stato soggetto alla sola forza di gravità, esso sarebbe caduto secondo la verticale, ma, poiché la Terra ruota su se stessa attorno al proprio asse da ovest verso est, il corpo in caduta percorre una traiettoria deviata verso est.

2) I piloti degli aerei sono obbligati a considerare la forza di Coriolis se vogliono raggiungere l'aeroporto desiderato e non finire a diverse miglia di distanza.
Nel tracciare le rotte si tiene conto del moto di rotazione della Terra e il relativo effetto Coriolis. Durante la pianificazione del volo bisogna tenere conto di tutte le forze reali e non che possono modificare la rotta dell'aeromobile.

Attraverso questi dati i piloti (per esempio) sono in grado di calcolare la forza di Coriolis. La forza di Coriolis però non viene calcolata a mano poiché gli strumenti di navigazione sono in grado di calcolare automaticamente le rotte tenendone conto.
FORMULA FORZA DI CORIOLIS
La forza di Coriolis (Fcor) è data dal prodotto della massa dell'oggetto (m) per la velocità angolare di rotazione per la velocità con cui si muove rispetto al sistema di riferimento.
3) le grandi masse d'aria, come detto poco fa, risentono della forza di Coriolis: i cicloni nell'emisfero boreale tendono a ruotare in senso orario mentre quelli dell'emisfero australe ruotano in senso antiorario. 


Perturbazione soggetta alla forza di Coriolis

Vuoi esercitare l'inglese? Ti lascio un video in inglese che riassume questo argomento in 6 minuti. 


Per te l'inglese è arabo? Non c'è problema! Ci penso io!
Ultima cosa! Una "piccola" domanda:

 Abbiamo sempre analizzato il caso dell'oggetto che parte dall'Equatore e si dirige verso il Polo Nord, ma se invece partisse dal Polo Nord  e si dirigesse verso l'Equatore? dal Polo Sud verso l'Equatore? e se invece la mongolfiera andasse verso Est?

 Piccolo consiglio: pensa e ragiona bene sulla seconda ipotesi! può trarre in inganno

 QUANDO HAI RAGIONATO E HAI IPOTIZZATO UNA RISPOSTA GUARDA LE SOLUZIONI QUI.
Grazie per la lettura, spero che sia stato interessante!
SITOGRAFIA E FONTI:

 https://www.youmath.it/lezioni/fisica/moti-relativi/3351-forza-di-coriolis.html

 http://www.nationalgeographic.it/scienza/2017/12/14/news/che_cos_e_la_forza_di_coriolis_sapevatelo-3791372/




























Labels:

Comments

Post a Comment