Efecto Coriolis
Maestría en Enseñanza de la Física
Curso: Mecánica
Profesor: Esp. Lic. Osvaldo Roberto OLGUÍN
Alumnos: Prof. Gastón P. GONZÁLEZ KRIEGEL y Prof. Ivana L. BOTTA
Título Actividad: Fuerza de Coriolis, algunos efectos visibles.
1. Introducción.
En este trabajo nos hemos propuesto abordar un tipo de fuerza pocas veces
tratado en los cursos de mecánica, laFuerza de Coriolis, la cuál consideramos
importante por su directa relación con otras asignaturas, en particular la Geografía.
También mencionaremos algunos ejemplos de los efectos que esta fuerza produce.
2. Gaspard Gustave Coriolis.
Creemos importante hacer una breve reseña biográfica de el destacado científico
cuyo nombre se reconoce con el efecto que deseamos desarrollar.
Gaspard GustaveCoriolis Nació en Francia
el 21 de mayo de 1792, su padre fue un ex oficial
del ejército francés bajo el reinado de Luis XVI,
quien desertó poco antes de la Revolución
Francesa logrando así eludir la guillotina.
Fue un destacado estudiante de la Escuela
Politécnica de Nancy, a la cual ingresó con 16 años
obteniendo el segundo mejor promedio. Ejerció
como ingeniero militar construyendopuentes para
el ejército y como matemático, dictando clases en la
Escuela Politécnica de Nancy donde tuvo como
mentor al destacado matemático Agustin Louis
Cauchy. Fue también alumno de Ampère y de Biot,
y se destacó como experto en las teorías de
Laplace y Lagrange. Posteriormente fue nombrado
Profesor Titular de Mecánica en París en el año
1829 y más tarde miembro de la Academia de
Cienciasde la cual terminaría siendo su director.
Fig 1- Gaspard G. Corioils
Coriolis tuvo una prolífica carrera destacándose como mecánico, ingeniero,
matemático (especializado en análisis matemático aplicado a la ingeniería); maestro,
profesor y físico donde destacan sus aportes a la hidráulica, fricción, rendimiento de
máquinas y fue quien por primera vez utilizó los términos trabajo yenergía cinética con
los significados que hoy conocemos. Por si esto fuera poco es considerado uno de los
padres de la ergonomía.
En 1835, Coriolis publicó un trabajo titulado Sur les équations du mouvement
relatif des systèmes de corps, donde se afirma que las leyes clásicas del movimiento
sólo podían aplicarse a un sistema en rotación si se las corregía agregándoles una
fuerza extra quepermitía que todas las ecuaciones dieran resultados correctos. Esta
fuerza recibe el nombre de Efecto Coriolis y es el aporte por el cual más se recuerda a
este notable científico francés.
En la primavera de 1843 su salud se vio rápidamente deteriorada y falleció luego
de varios meses de agonía a los 51 años de edad. En el primer piso de la torre Eiffel
hay un friso que contiene los nombres de los72 científicos más destacados de la
República Francesa. Coriolis ocupa un lugar de honor junto a otros destacados colegas
tales como Lavoisier, Laplace, Ampère, Lagrange, Cuvier, Fresnel, Foucault, Coulomb,
Cauchy, Poisson, Daguerre, Le Verrier, Fourier, Gay-Lussac, Fizeau, etc.
3. Dinámica de la Fuerza de Coriolis.
Para obtener una expresión matemática de la fuerza de Coriolis debemospartir
del concepto de giro infinitesimal utilizado en la descripción de movimientos de un
sólido rígido.
r
Consideremos el vector arbitrario A que podría ser el vector posición de un punto
de un cuerpo rígido o el momento angular total, etc. Dicho vector puede cambiar con el
tiempo aunque esto dependerá del sistema de coordenadas elegido; por ejemplo el
radio vector de un punto cualquiera de uncuerpo rígido
permanecerá constante respecto de un sistema
solidario a dicho cuerpo, pero variará respecto de un
sistema externo. De este modo el cambio de las
r
componentes del vector A en el intervalo de tiempo dt
medido desde un sistema de referencia fijo al cuerpo
diferirá de un sistema externo, pero ambas variaciones
están relacionadas por la siguiente ecuación:
r
r
r
(dA)...
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