7: Flujo en Entornos Rotativos
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- 7.1: Jugar sobre una Mesa Giratoria
- La fuerza lateral ficticia que parece actuar sobre cuerpos en movimiento en un ambiente giratorio se llama la fuerza Coriolis, después del matemático francés del siglo XIX que analizó por primera vez el efecto. Y la aparente aceleración de la esfera (es una aceleración radial, no una aceleración tangencial, en que solo cambia la dirección, no la velocidad) se llama aceleración de Coriolis. Todo el efecto se llama efecto Coriolis.
- 7.2: El efecto Coriolis en la superficie terrestre
- Los flujos de fluidos que observas en la superficie de la Tierra experimentan una aceleración de Coriolis porque la Tierra está girando, y tanto tú como el fluido que fluye están rotando con ella. Los efectos que descubriste en tu tocadiscos también aparecen en esos flujos. Los únicos lugares que esto debería parecerle realmente obvio son en el Polo Norte y el Polo Sur, donde la superficie de la Tierra es perpendicular al eje de rotación. Pero la aceleración de Coriolis afecta los movimientos fluidos en todas partes de la Tierra.
- 7.3: El número de Rossby y las corrientes de inercia
- ¿Cómo podemos hacernos una idea general sobre si el movimiento de un objeto fluido o sólido sobre o cerca de la superficie de la Tierra manifestaría de manera no despreciable el efecto Coriolis? La respuesta radica en un parámetro adimensional llamado número Rossby. Cualquier movimiento de este tipo, ya sea un flujo de un fluido o el vuelo de una bala o un proyectil de artillería o un cohete, tiene alguna velocidad característica U y se mueve sobre alguna distancia característica L.
- 7.4: La Espiral de Ekman
- Esta sección trata brevemente algunas de las complejidades del efecto Coriolis en las corrientes impulsadas por el viento. Un viento que sopla sobre una superficie de agua ejerce una fuerza sobre la superficie, y esa fuerza tiende a arrastrar o empujar el agua en la dirección del viento. Las corrientes superficiales de este tipo se denominan corrientes de deriva pura. Esto se suma al efecto más fácilmente observable de generación de ondas superficiales. La corriente impulsada por el viento está en la dirección del viento, y que su efecto disminuye hacia abajo desde
- 7.5: Movimiento Geostrófico
- Todos los movimientos a gran escala de los océanos y la atmósfera, del tipo que verías en un mapa meteorológico de América del Norte o en una carta de corrientes del Atlántico Norte, deben su existencia a gradientes de presión horizontales: cambios en la presión de un lugar a otro cuando se ven a la misma altitud (en la atmósfera) o al misma profundidad (en los océanos).
- 7.6: Capas Ekman
- Tiene que haber algo más en el fenómeno del movimiento geostrófico que lo que he mostrado anteriormente, porque el aire de alguna manera tiene que bajar el gradiente de presión, o de lo contrario los gradientes de presión seguirían aumentando. De alguna manera tiene que haber movimiento del aire a través de las isobarras, como en el flujo más directo que se establecería en ausencia de rotación. La salida de este dilema es incluir el efecto de las fuerzas de fricción en la parte más baja de la atmósfera.