{"id":64850,"date":"2016-07-18T17:27:33","date_gmt":"2016-07-18T17:27:33","guid":{"rendered":"http:\/\/cms.portalsaofrancisco.com.br\/?p=64850"},"modified":"2016-07-18T17:44:11","modified_gmt":"2016-07-18T17:44:11","slug":"forca-de-coriolis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/forca-de-coriolis","title":{"rendered":"For\u00e7a de Coriolis"},"content":{"rendered":"

Carross\u00e9is e bolinhas<\/h4>\n

O exemplo cl\u00e1ssico que \u00e9 usado para ilustrar o surgimento da tal for\u00e7a de Coriolis envolve um carrosel (que \u00e9 o sistema girante) e uma bolinha que se desloca sobre o carrossel que gira. Por simplicidade, consideraremos que a superf\u00edcie do carrossel \u00e9 bastante lisa e polida de modo que qualquer bolinha pode deslisar sobre ela sem nenhum impedimento. Em termos mais t\u00e9cnicos, o atrito entre a bolinha e a superf\u00edcie do carrossel \u00e9 zero.<\/p>\n

A anima\u00e7\u00e3o da esquerda mostra a bolinha saindo do centro e se deslocando em linha reta para a periferia do carrossel. Podemos imaginar que algu\u00e9m (Eduardo) que est\u00e1 no centro lan\u00e7a a bolinha na dire\u00e7\u00e3o de outra pessoa (M\u00f4nica) que est\u00e1 na borda do carrossel. Enquanto a bolinha segue seu trajeto retil\u00edneo, obedecendo a lei da in\u00e9rcia (j\u00e1 que n\u00e3o h\u00e1 for\u00e7as sobre ela), M\u00f4nica se desloca acompanhando o movimento girat\u00f3rio do carrossel. Desse modo, a bolinha alcan\u00e7a a borda do carrossel em um ponto \u00e0 esquerda de M\u00f4nica.<\/p>\n

A anima\u00e7\u00e3o da direita mostra o mesmo epis\u00f3dio do ponto de vista de M\u00f4nica ou Eduardo. Durante todo o processo, ambos permanecem de frente, um para a outra, nariz apontando para nariz. J\u00e1 a bolinha, segue uma trajet\u00f3ria que encurva para a esquerda de M\u00f4nica e a direita de Eduardo.<\/p>\n

A interpreta\u00e7\u00e3o de ambos, usando a lei da in\u00e9rcia, \u00e9 natural: “se a bolinha desviou, seguindo uma trajet\u00f3ria curva, deve haver alguma for\u00e7a agindo sobre ela”. Essa for\u00e7a, que \u00e9 outra manifesta\u00e7\u00e3o de uma “for\u00e7a fict\u00edcia”, \u00e9 chamada de for\u00e7a de Coriolis, em homenagem ao cidad\u00e3o que primeiro escreveu aquela express\u00e3o que vimos adiante.<\/p>\n

<\/p>\n

Um carrossel \u00e9 um sistema girante e qualquer pessoa (como Eduardo e M\u00f4nica que est\u00e3o sobre ele) sabe quando est\u00e1 em um sistema girante. Basta olhar de lado e ver as pessoas e objetos que est\u00e3o fora do carrossel. Essa constata\u00e7\u00e3o n\u00e3o \u00e9 t\u00e3o trivial quando o sistema girante \u00e9 muito grande, como o planeta Terra onde todos n\u00f3s vivemos. A gente sabe que a Terra gira porque acreditamos no que disse Cop\u00e9rnico.<\/p>\n

Mas, antes de Cop\u00e9rnico, todo mundo achava que a Terra estava parada e o Sol, a Lua e as estrelas giravam em torno dela dando uma volta completa cada dia. Vamos ver, na p\u00e1gina seguinte, como essas duas interpreta\u00e7\u00f5es divergentes levam ao surgimento da “for\u00e7a de Coriolis” sobre objetos que se deslocam sobre a Terra.\n<\/p>\n

O efeito Coriolis no planeta Terra<\/h2>\n

Agora que voc\u00ea entendeu porque a bolinha “parece” se desviar de sua trajet\u00f3ria retil\u00ednea, quando vista por algu\u00e9m que est\u00e1 em um sistema girante como um carrossel, vamos mostrar como algo semelhante acontece com um objeto que se desloca em um grande sistema girante, o planeta Terra.<\/p>\n

Imagine que um sat\u00e9lite artificial \u00e9 lan\u00e7ado do p\u00f3lo norte na dire\u00e7\u00e3o do p\u00f3lo sul. Se a Terra n\u00e3o girasse, esse sat\u00e9lite seguiria uma \u00f3rbita sempre acima do mesmo meridiano terrestre. No entanto, a Terra gira de oeste para leste, dando uma volta em torno de si mesma em um dia.<\/p>\n

A anima\u00e7\u00e3o da esquerda mostra um sat\u00e9lite indo do p\u00f3lo norte ao equador em 3 horas. Durante esse tempo, a Terra gira de 45 graus (um oitavo de volta). A interpreta\u00e7\u00e3o desse fato, para algu\u00e9m que v\u00ea tudo de fora da Terra, \u00e9 que a \u00f3rbita do sat\u00e9lite \u00e9 uma circunfer\u00eancia em um plano fixo porque a \u00fanica for\u00e7a sobre ele \u00e9 a gravidade. E, como a for\u00e7a da gravidade sempre aponta para o centro da Terra, n\u00e3o poderia desviar a trajet\u00f3ria do sat\u00e9lite para fora desse plano fixo.<\/p>\n

A anima\u00e7\u00e3o da direita mostra a mesma trajet\u00f3ria vista por algu\u00e9m que est\u00e1 parado sobre a Terra. Esse outro observador v\u00ea o sat\u00e9lite se desviando para o oeste, como se alguma for\u00e7a o empurrasse para o lado. Teimando em dizer que a Terra est\u00e1 fixa, esse seguidor de Ptolomeu afirma que alguma for\u00e7a misteriosa desvia o sat\u00e9lite e, na falta de melhor nome, chama-a de “for\u00e7a de Coriolis”.<\/p>\n

<\/p>\n

Uma das consequ\u00eancias mais espetaculares da “for\u00e7a de Coriolis” na atmosfera da Terra \u00e9 o movimento girat\u00f3rio dos furac\u00f5es que costumam perturbar a vida dos habitantes do hemisf\u00e9rio norte. A foto ao lado mostra o furac\u00e3o Dora sobre o Pac\u00edfico Sul, em 1999.<\/p>\n

As grandes massas de ar que se deslocam nesses furac\u00f5es , \u00e0s vezes em grandes velocidades, formam enormes c\u00edrculos em torno de uma regi\u00e3o de baixa press\u00e3o, o chamado “olho” do furac\u00e3o. No hemisf\u00e9rio norte esses movimentos s\u00e3o no sentido contr\u00e1rio ao dos ponteiros do rel\u00f3gio.<\/p>\n

Quando os ventos se deslocam na dire\u00e7\u00e3o da regi\u00e3o de baixa press\u00e3o (representada pela \u00e1rea azul da figura) a for\u00e7a de Coriolis faz com eles se desviem para a direita. Comparando com a anima\u00e7\u00e3o do sat\u00e9lite voc\u00ea pode ver a raz\u00e3o dessa tend\u00eancia direitista.<\/p>\n

No hemisf\u00e9rio sul um furac\u00e3o deveria girar no sentido hor\u00e1rio. Mas, para sorte nossa, por alguma raz\u00e3o meteorol\u00f3gica, quase n\u00e3o existem furac\u00f5es no nosso hemisf\u00e9rio.<\/p>\n

\"FOR\u00c7A<\/p>\n

\"FOR\u00c7A<\/p>\n

Ser\u00e1 que d\u00e1 para ver esse efeito na \u00e1gua que escoa pelo ralo de uma pia? Quando eu era estudante meu professor disse que dava e disse mais: no hemisf\u00e9rio norte a \u00e1gua escoa no sentido anti-hor\u00e1rio e no hemisf\u00e9rio sul, no sentido hor\u00e1rio. Segundo ele, essa era uma manifesta\u00e7\u00e3o inequ\u00edvoca do efeito Coriolis. Na pr\u00f3xima p\u00e1gina comentaremos essa afirmativa.<\/p>\n

O efeito Coriolis na pia do banheiro<\/h4>\n

Infelizmente, meu professor estava errado. N\u00e3o d\u00e1 para comprovar os efeitos da for\u00e7a de Coriolis em uma pia, nem se a gente estiver usando uma pia em um dos p\u00f3los da Terra. A for\u00e7a de Coriolis, como vimos naquela f\u00f3rmula do in\u00edcio, depende diretamente da velocidade angular da Terra em torno de seu eixo.<\/p>\n

Essa velocidade \u00e9 muito pequena, 1 volta por dia. Fazendo as devidas transforma\u00e7\u00f5es, isso equivale a cerca de 7 x 10-5 rd\/seg. Usando a f\u00f3rmula para 1 kg de \u00e1gua escoando com velocidade de 1 m\/s (bem grande, portanto), a gente acha uma forcinha de apenas 10-4 N (0,0001 N) que \u00e9 semelhante ao peso de um gr\u00e3o de poeira. Portanto, bastariam alguns gr\u00e3os de poeira na \u00e1gua para baldear por completo a influ\u00eancia da for\u00e7a de Coriolis.<\/p>\n

Se voc\u00ea fizer uma experi\u00eancia na pia de seu banheiro (fa\u00e7a!) ver\u00e1 que a \u00e1gua pode escoar no sentido hor\u00e1rio, no anti-hor\u00e1rio, e pode at\u00e9 mudar de sentido durante o escoamento.<\/p>\n

Qualquer sugeirinha, qualquer vibra\u00e7\u00e3o, qualquer irregularidade na superf\u00edcie da pia influenciam muito mais o escoamento da \u00e1gua que a pobre for\u00e7a fict\u00edcia de Coriolis.<\/p>\n

Mesmo assim, al\u00e9m dos furac\u00f5es, a for\u00e7a de Coriolis tem efeitos bem vis\u00edveis na Terra. Os leitos dos rios costumam ser mais fundos em uma das margens do que na margem oposta.<\/p>\n

Que margem deve ser mais funda aqui no hemisf\u00e9rio Sul? At\u00e9 os trilhos dos trens, depois de anos de uso, ficam mais gastos de um lado que do outro. Em v\u00f4os internacionais de longa dura\u00e7\u00e3o, os pilotos t\u00eam de compensar o efeito da for\u00e7a de Coriolis para n\u00e3o se desviarem de suas rotas.<\/p>\n

O mesmo vale para sat\u00e9lites, como vimos nas anima\u00e7\u00f5es anteriores.<\/p>\n

Contrariando o costume desta se\u00e7\u00e3o de evitar f\u00f3rmulas e equa\u00e7\u00f5es, come\u00e7aremos logo mostrando a express\u00e3o que descreve a for\u00e7a de Coriolis:<\/p>\n

\n

F = 2 m v w<\/h3>\n<\/blockquote>\n

N\u00e3o desanime. Essa f\u00f3rmula ser\u00e1 apenas para dar o pontap\u00e9 inicial em nossa explica\u00e7\u00e3o da for\u00e7a de Coriolis, que procuraremos mostrar da forma mais gr\u00e1fica poss\u00edvel.<\/p>\n

Antes, por\u00e9m, vamos logo falar de algumas propriedades da for\u00e7a de Coriolis que ser\u00e3o comentadas com detalhes nas p\u00e1ginas seguintes.<\/p>\n

A for\u00e7a de Coriolis s\u00f3 age sobre corpos que est\u00e3o em movimento.<\/h5>\n

Quem est\u00e1 parado em seu canto n\u00e3o sofre a a\u00e7\u00e3o da for\u00e7a de Coriolis. Aquele v na f\u00f3rmula da for\u00e7a de Coriolis indica a velocidade do objeto. Se v = 0, isto \u00e9, se o objeto est\u00e1 em repouso, a for\u00e7a de Coriolis ser\u00e1 nula.<\/p>\n

A for\u00e7a de Coriolis s\u00f3 age sobre corpos que est\u00e3o em sistemas girantes.<\/h5>\n

N\u00f3s, por exemplo, estamos em um sistema girante, a Terra, que gira em torno de seu pr\u00f3prio eixo Norte-Sul dando uma volta completa cada 24 horas. Logo, sempre que nos movimentamos somos candidatos a sofrer a a\u00e7\u00e3o da for\u00e7a de Coriolis.<\/p>\n

Aquele w na express\u00e3o acima representa a velocidade de rota\u00e7\u00e3o do sistema. No caso da Terra, essa velocidade \u00e9 de uma volta por dia. Se a Terra n\u00e3o estivesse girando, w seria zero e n\u00e3o haveria for\u00e7a de Coriolis agindo sobre os corpos que se movem em sua superf\u00edcie.<\/p>\n

A for\u00e7a de Coriolis n\u00e3o existe realmente.<\/h5>\n

Essa \u00e9 de lascar, diz voc\u00ea. Depois de dar algumas propriedades da for\u00e7a de Coriolis e at\u00e9 uma respeit\u00e1vel f\u00f3rmula matem\u00e1tica, como \u00e9 que ela n\u00e3o existe?<\/p>\n

Bem, ela n\u00e3o existe mas parece existir. Essa for\u00e7a \u00e9 do tipo que os f\u00edsicos chamam de “for\u00e7a fict\u00edcia”, uma “n\u00e3o-for\u00e7a” que parece ser real para quem est\u00e1 sobre sistemas girantes. Vamos tentar esclarecer essa afirma\u00e7\u00e3o nas pr\u00f3ximas p\u00e1ginas.<\/p>\n

O que \u00e9 uma for\u00e7a fict\u00edcia<\/h2>\n

Vamos come\u00e7ar lembrando a Primeira Lei de Newton, ou Lei da In\u00e9rcia.<\/p>\n

Ela afirma que:<\/h3>\n

Um corpo que n\u00e3o est\u00e1 sob a a\u00e7\u00e3o de nenhuma for\u00e7a deve estar em repouso ou em movimento retil\u00edneo com velocidade constante.<\/p>\n

A rec\u00edproca \u00e9 verdadeira: se o corpo estiver sob a a\u00e7\u00e3o de uma for\u00e7a dever\u00e1 estar acelerando. Isto \u00e9, sua velocidade dever\u00e1 estar variando de valor, ou de dire\u00e7\u00e3o, ou ambas as coisas.<\/p>\n

A melhor forma de entender uma lei como essa \u00e9 sentir seus efeitos. Uma pessoa que est\u00e1 em um carro que freia subitamente \u00e9 lan\u00e7ada para frente. Qual foi a for\u00e7a que empurrou essa pessoa? Nenhuma.<\/p>\n

Simplesmente o corpo da pessoa segue a Lei da In\u00e9rcia e, enquanto n\u00e3o surgir alguma for\u00e7a que o impe\u00e7a, continua sua trajet\u00f3ria para frente com a mesma velocidade com que vinha, prosseguindo at\u00e9 que encontra um obst\u00e1culo, talvez o parabrisa do carro.<\/p>\n

<\/p>\n

H\u00e1 uma tend\u00eancia natural do pobre passageiro de achar que foi impelido para frente por uma for\u00e7a de origem desconhecida. Mas, a interpreta\u00e7\u00e3o correta pela Lei da in\u00e9rcia \u00e9 outra.<\/p>\n

O carro sofreu uma for\u00e7a que o fez parar, talvez uma freiada s\u00fabita e inesperada. J\u00e1 o corpo do passageiro, que n\u00e3o sofreu diretamente a a\u00e7\u00e3o dessa for\u00e7a, tende a continuar se deslocando para a frente.<\/p>\n

Isto \u00e9, ele se move em rela\u00e7\u00e3o ao carro por n\u00e3o ter nenhuma for\u00e7a que o impe\u00e7a.<\/p>\n

Coisa semelhante ocorre se o carro fizer uma manobra brusca e o passageiro for projetado para fora. Alguma for\u00e7a age sobre o carro, talvez o atrito nas rodas, tirando-o de sua trajet\u00f3ria retil\u00ednea original.<\/p>\n

\u00c9 o que se costuma chamar de “derrapagem”. J\u00e1 o passageiro, como no caso anterior, n\u00e3o estando sob a a\u00e7\u00e3o dessa for\u00e7a, tende a continuar em sua trajet\u00f3ria reta. \u00c9 lan\u00e7ado contra a porta e, se essa abrir, \u00e9 jogado para fora.<\/p>\n

<\/p>\n

Na anima\u00e7\u00e3o vemos uma reta amarela que indica a trajet\u00f3ria do corpo do passageiro. Como no caso anterior, o passageiro continua em sua trajet\u00f3ria retil\u00ednea por n\u00e3o sofrer a a\u00e7\u00e3o da for\u00e7a que desviou o carro. Do ponto de vista de outra pessoa dentro do carro, esse passageiro parece ter sido lan\u00e7ado para fora por alguma for\u00e7a estranha e inexplic\u00e1vel.<\/p>\n

A palavra chave nesse relato \u00e9 “parece”. Para explicar o fato do passageiro ser ejetado pela porta do carro essa outra pessoa sup\u00f5e a exist\u00eancia de uma for\u00e7a que empurrou o passageiro para fora.<\/p>\n

Ela at\u00e9 d\u00e1 um nome a essa “for\u00e7a”, chamando-a de “for\u00e7a centr\u00edfuga”. Quem est\u00e1 de fora sabe que essa for\u00e7a \u00e9 mera ilus\u00e3o na cabe\u00e7a de algu\u00e9m que est\u00e1 em um sistema girante (o carro).<\/p>\n

Quem est\u00e1 fora do carro est\u00e1 em um sistema fixo, dito “inercial”, e sua interpreta\u00e7\u00e3o, baseada na Lei da In\u00e9rcia, indica que a “for\u00e7a centr\u00edfuga” simplesmente n\u00e3o existe.<\/p>\n

A “for\u00e7a centr\u00edfuga” \u00e9 um exemplo t\u00edpico de uma for\u00e7a fict\u00edcia, que parece existir para quem est\u00e1 em um sistema acelerado, como o carro que derrapa.<\/p>\n

Sempre que a gente est\u00e1 em um sistema acelerado costumam surgir essas “for\u00e7as fict\u00edcias” decorrentes de uma “falha” de interpreta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Como veremos a seguir, uma dessas for\u00e7as fict\u00edcias \u00e9 a “for\u00e7a de Coriolis”, que pode se manifestar em sistemas que est\u00e3o em movimento de rota\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Fonte: www.ufc.br<\/p>\n

For\u00e7a de Coriolis<\/h6>\n

\n

O efeito de Coriolis , descrito em 1836 pelo cientista franc\u00eas Gaspard-Gustave Coriolis , \u00e9 o efeito que se observou num sistema de refer\u00eancia em rota\u00e7\u00e3o quando o corpo se move com respeito a este sistema de refer\u00eancia. Este efeito \u00e9 a exist\u00eancia de uma acelera\u00e7\u00e3o em o corpo em rota\u00e7\u00e3o, de tal sistema. Esta acelera\u00e7\u00e3o \u00e9 sempre perpendicular ao eixo de rota\u00e7\u00e3o do sistema e a velocidade do corpo.<\/p>\n

O efeito de Coriolis provoca um objeto em movimento sobre o raio do disco de rota\u00e7\u00e3o tende a acelerar, com respeito ao disco, como se o movimento for no sentido do eixo de rota\u00e7\u00e3o ou longe dela. Pelo mesmo princ\u00edpio, no caso de uma esfera rotativa, o movimento de um objeto sobre os meridianos tamb\u00e9m tem este efeito, uma vez que tal movimento reduz ou aumenta a dist\u00e2ncia a partir do eixo de rota\u00e7\u00e3o da esfera.<\/p>\n

Como o objeto \u00e9 acelerado a partir do ponto de vista do observador em rota\u00e7\u00e3o, pois \u00e9 como se houvesse uma for\u00e7a sobre o objeto acelera. Esta for\u00e7a \u00e9 chamada de for\u00e7a de Coriolis , e n\u00e3o \u00e9 uma for\u00e7a real no sentido de que n\u00e3o h\u00e1 nada que ocorre. \u00c9, por conseguinte, uma for\u00e7a de in\u00e9rcia ou manequim, que \u00e9 introduzido para explicar, a partir do ponto de vista do sistema de rota\u00e7\u00e3o, \u00e0 acelera\u00e7\u00e3o do corpo, cuja origem \u00e9, de fato, no fato de o sistema de observa\u00e7\u00e3o est\u00e1 em rota\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Um exemplo can\u00f4nico de efeito Coriolis \u00e9 o experimento de pensamento em que um proj\u00e9til disparado do Equador ao norte. O barril est\u00e1 em rota\u00e7\u00e3o com a terra para o leste e, portanto, o proj\u00e9til que acelerar (al\u00e9m da velocidade de avan\u00e7o quando a unidade). Quando o proj\u00e9til viajando para o norte das moscas terra cuja velocidade linear leste diminui com o aumento da latitude. A in\u00e9rcia do proj\u00e9til em rela\u00e7\u00e3o a este faz suas angulares velocidade aumenta e, portanto, os pontos de moscas. Se o v\u00f4o \u00e9 longo o suficiente , o proj\u00e9til vai pousar em um meridiano de leste a partir do qual ele foi demitido, embora a dire\u00e7\u00e3o do tiro era exatamente ao norte. Finalmente, o efeito Coriolis agindo sobre as massas de ar (ou \u00e1gua) em latitudes m\u00e9dias, induz a uma mudan\u00e7a para mudar leste ou oeste partes desta massa ganhando ou perdendo altitude latitude em seu movimento.<\/p>\n

Fonte: es.wikipedia.org<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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