Fuerza de Coriolis

Efecto deflector sobre cuerpos en movimiento dentro de un marco en rotación.

Idea general del tema

La fuerza de Coriolis aparece en un sistema que gira cuando un cuerpo se mueve respecto de él. Es perpendicular a la velocidad relativa y al eje de giro, vale dos veces la masa por el producto vectorial de la velocidad angular y la velocidad relativa, y no realiza trabajo porque siempre es perpendicular al desplazamiento.

Al contrario que la centrífuga, que actúa también sobre cuerpos en reposo en el sistema giratorio, la de Coriolis solo existe si hay movimiento relativo. Desvía la trayectoria: hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el sur, para el giro terrestre, lo que explica el sentido de los vientos y las corrientes a gran escala.

Qué se comprende al terminar

Al terminar, el alumno debe ser capaz de calcular la fuerza de Coriolis para un cuerpo que se mueve en un sistema giratorio, indicar hacia dónde desvía y estimar si su efecto es apreciable a la escala del problema.

Asimismo, debe saber por qué casi no afecta a un movimiento corto sobre la Tierra pero sí a los huracanes.

Ruta didáctica recomendada

1. Definición Fuerza de Coriolis: define la fuerza de Coriolis, su dirección respecto de la velocidad relativa y el eje, y su valor.
2. Aplicaciones Físicas: analiza su efecto en la atmósfera, las corrientes oceánicas, la trayectoria de proyectiles de largo alcance y los dispositivos giratorios.

Criterio físico que hay que adquirir

El criterio esencial es estimar antes el orden de magnitud: la fuerza es pequeña salvo que la velocidad relativa o el tiempo sean grandes. Se incluye solo si la desviación que produce es comparable con la precisión buscada, y siempre con el sentido correcto según el hemisferio y la dirección del movimiento.

Conexión con problemas reales

• circulación atmosférica, huracanes y vientos.
• corrientes oceánicas.
• balística de largo alcance.
• giróscopos y dispositivos rotativos.

Objetivo final del tema

El objetivo final es calcular la fuerza de Coriolis, determinar su sentido y juzgar si es relevante en una situación concreta.