Il Superuovo

Come una forza apparente devia venti e aerei? Scopriamolo con la forza di Coriolis

Come una forza apparente devia venti e aerei? Scopriamolo con la forza di Coriolis

Le correnti d’aria e gli aerei subiscono strane deviazioni: in spiegazione arriva l’effetto Coriolis.

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Le forze apparenti sono delle quantità non corrispondenti a delle vere azioni/interazioni, che tuttavia hanno un grande impatto sulla nostra quotidianità. Tra queste, di notevole interesse è quella collegata al matematico e fisico Gaspard-Gustave de Coriolis, la quale modifica i movimento di masse d’aria nell’atmosfera, e non solo.

La forza di Coriolis

La forza di Coriolis è una forza fittizia, la quale compare nei sistemi di riferimento non inerziali (dove non vale il principio di inerzia) in rotazione. Questa interazione ha l’effetto di far cambiare direzione, apparentemente, ai corpi in moto rettilineo all’interno. Per quanto possa sembrare complesso, il concetto è semplicissimo e ne abbiamo un esempio molto vicino: la Terra.

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La logica vuole che la mongolfiera, partendo dall’equatore e dirigendosi al Polo Nord, vada costantemente dritta, tracciando quindi una traiettoria rettilinea. Tuttavia, quello che accade è che il velivolo segue la direzione verde, finendo quindi chilometri distante dal suo vero punto di arrivo. Più in generale, qualsiasi oggetto, non vincolato al suolo, che si muove dall’equatore al Polo Nord, sarà deviato ad est; differentemente, se si partisse dal Polo Sud verso l’equatore, si avrebbe una deviazione ad ovest. Motivazione di ciò è che il nostro pianeta ruota intorno al suo asse in maniera diversa a seconda della propria posizione. Maggiore è la distanza dall’Equatore, minore sarà la velocità.

Quando la mongolfiera è ancorata al terreno, essa ruota alla stessa velocità del luogo in cui si trova. Questo si conserva anche nel momento in cui l’ancoraggio viene rimosso e l’oggetto si sposta in una certa direzione (Nord o Sud). Tuttavia, come visto poco fa, il terreno gira diversamente a seconda del meridiano ed è questo a condurre alla deviazione identificata: la mongolfiera si muoverà, ad est o ovest, più rapidamente del suolo sottostante.

Formula di Coriolis, da Google Immagini

Venti e Cicloni

I venti sono un mezzo naturale per equilibrare le differenze di pressione. Essi sono infatti spostamenti di masse d’aria da zona a maggior pressione, a zone con minore. Teoricamente dovrebbero muoversi secondo fasce isobare, e quindi parallelamente fra loro. Nella realtà ciò non avviene per la f. di Coriolis, la quale incanala la massa d’aria verso est o ovest, causandone anche lo scontro con altre correnti. Tuttavia, l’influenza è apprezzabile solo ad alta quota, dove il minor attrito permette ai venti di soffiare più intensamente

I cicloni, invece, sono delle zone atmosferiche temporanee, caratterizzate da una bassa pressione. Essi si generano in condizioni di alta temperatura e rapida evaporazione dell’acqua, nel caso dei cicloni tropicali, e scontri fra masse di aria calda e fredda, nel caso dei cicloni extra-tropicali. Per effetto Coriolis, essi ruotano in maniera diversa a seconda dell’emisfero: antiorario, nel boreale, e orario, nell’australe.

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Aerei

In conclusione, anche i piloti che viaggiano ad alta quota sono costretti a correggere la rotta. Nel caso opposto, si ritroverebbero km distanti dall’aeroporto di arrivo con seri rischi per le persone a bordo o la marce trasportata. D’altro canto ci sono anche dei vantaggi: sfruttando l’effetto, i viaggi verso est, nell’emisfero boreale, durano di meno rispetto alla stessa tratta, ma verso ovest.  Ad esempio, un aereo in partenza da Roma con arrivo a Lisbona impiega 3 ore e 10 minuti per completare la tratta; al ritorno lo stesso mezzo partirà da Lisbona e arriverà a Roma dopo “solamente” 2 ore e 55 minuti.

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