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¿Efecto coriolis?

¿DEMOSTRACIÓN DEL EFECTO CORIOLIS O NO?

En el Museo Inti Ñan, en Ecuador, se lleva a cabo el conocido experimento para comprobar cómo giran los remolinos del lavabo en cada hemisferio. Allí se pretende demostrar a los turistas el efecto Coriolis a cada lado de la línea del ecuador.

La creencia popular dice que el efecto Coriolis es responsable del sentido de rotación del agua en los desagües de lavabos y retretes. Según se afirma, el agua en los desagües gira en sentido horario en el hemisferio sur, mientras que en hemisferio norte debe hacerlo en sentido contrario a las agujas del reloj. Parece tener algo de lógica, ya que la Tierra es un sistema de referencia giratorio. Además, el efecto Coriolis se hace evidente en la las desviaciones que sufren las  trayectorias de las masas de aire y agua que se desplazan de un polo a otro. El efecto Coriolis desvía las corrientes en las cuencas marinas hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur, de la misma manera que sucede con la circulación de los vientos. Por qué no podría afectar también a los lavabos. Para convencernos de ello, mejor veamos el siguiente vídeo:

link:http://www.youtube.com/watch?v=4_YNLy8244o&feature=player_embedded
Experimento en el Museo Intiñan de la Mitad del Mundo, en Ecuador, en el cual se pretende demostrar el efecto Coriolis sobre la línea del ecuador. 


En el vídeo, un guía turístico pretende hacer una demostración del efecto de Coriolis sobre un lavabo a uno y otro lado de la línea del ecuador. En la primera parte, el guía ecuatoriano muestra que están parados sobre el paralelo 0º, correspondiente al ecuador terrestre. Entonces, destapa un lavabo ubicado exactamente sobre la linea del ecuador y muestra cómo el agua fluye por el desagüe sin hacer remolinos. Luego, se mueve unos metros al sur del ecuador, colocando el mismo lavabo en el hemisferio sur y al quitar el tapón se observa una rotación en sentido horario. Por si algún turista todavía no  ha quedado convencido del poder de la fuerza de Coriolis, toma el lavabo y cruza la línea del ecuador hacia el hemisferio norte. Allí, repite el experimento y se puede apreciar que esta vez el agua sale por el orificio rotando en sentido contrario a las agujas del reloj, dejando sorprendidos a todos los turistas.


Antes de analizar el video, recordemos qué es el efecto de Coriolis:
El efecto Coriolis es la desviación de los objetos en movimiento cuando se observan en un sistema de referencia giratorio. Si el marco de referencia rota en sentido de las agujas del reloj, la deflexión es hacia la izquierda del movimiento del objeto, y si rota en sentido antihorario, la deflexión es hacia la derecha. El siguiente video es bastante elocuente mostrando el efecto:

link: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=77krqZbLss4
Para un observador externo, el camino de la bola parece recto, mientras que para un observador en el marco de referencia rotatorio, la bola se desvía hacia un lado.


En este vídeo, el carrusel rota en sentido horario (visto desde arriba). Desde la perspectiva del lanzador que rota junto con el carrusel, la desviación de la bola es hacia la izquierda, pero para un observador fuera del carrusel la bola sigue un camino recto. Se suele decir (y con razón) que la fuerza de Coriolis es una fuerza ficticiaporque es una fuerza que se tiene que "inventar" el lanzador para explicar la desviación observada en su sistema de referencia giratorio. Aún así, dentro de ese marco de referencia giratorio produce exactamente los mismos efectos que una fuerza real: una aceleración. Sin embargo, no hay que perder de vista que la fuerza de Coriolis es una consecuencia de la inercia, y no es atribuible a otro cuerpo o interacción.


Ahora, analicemos el vídeo grabado en Ecuador y veamos por qué es falso lo que allí se muestra:

1- Cuando hace la demostración sobre la línea del ecuador, el labavo había sido llenado previamente, lo cual es muy conveniente para dejar reposar el agua unos minutos y procurar así régimen estacionario. De esta manera, cuando luego retire lentamente el tapón evitando agitar el líquido, va a obtener el resultado esperado,  que el agua fluya sin producir vórtice alguno.

¿Efecto coriolis?
Sobre la línea del ecuador, el lavabo había sido llenado con anterioridad, permitiendo que el agua quede en reposo por unos minutos.

2- Luego se corre unos metros hacia el sur, junto con el lavabo que quedó vacío en la demostración anterior.Ya en el hemisferio sur, llena el lavabo con agua, donde se aprecia claramente que vierte el agua con un balde desde la izquierda, induciendo un giro del agua se sentido horario dentro del lavabo. A pesar de que tenía el tapón puesto y el líquido parece estar quieto, se produce un remolino en el recipiente que no se logra apreciar muy bien, pero las hojas verdes que hay flotando, indican un lento movimiento en sentido horario aún con el tapón puesto. Sólo es cuestión de retirar el tapón para que se forme un vórtice que gira en sentido horario a la salida del desagüe.

Mito
Al verter el agua desde la izquierda, induce un remolino que rota hacia la derecha.

3- Por último, se mueve hacia el hemisferio norte y repite la operatoria. Esta vez, vierte el agua desde la derecha (visto desde la perspectiva del guía turístico), produciendo un giro en sentido contrario a las agujas del reloj. Tenía el tapón puesto, pero aunque parece que el agua está en reposo, el chorro de agua vertido induce una corriente en el líquido que fluye en sentido antihorario. Las hojas que hay flotando, indican un ligero movimiento en sentido contrario a las agujas del reloj. Nuevamente, al retirar el tapón logra su cometido: que el remolino del desagüe gire en sentido anti horario.

sur
Al volcar el agua desde la derecha, se produce el vórtice en sentido anti horario 

En conclusión, descarga el balde de agua desde el lado en el que quiere impulsar el sentido de giro. Nada de efecto de Coriolis como dicen los carteles de turismo. Como vemos, para el guía de turismo es muy fácil engañar a los viajeros con su demostración, mediante la imposición de un ligero y casi  imperceptible movimiento de rotación, convenientemente aplicado en la dirección deseada.


Pero... si el efecto Coriolis existe ¿por qué el agua de un lavabo no puede girar en un sentido y en el otro en cada hemisferio? Este truco del lavabo y el efecto Coriolis es en realidad una leyenda urbana. Es un error común pensar que el efecto de Coriolis determina la dirección de la rotación de los vórtices que se crean al destapar el desagüe de un lavabo. En realidad, prácticamente no tiene incidencia alguna en el sentido en que giran los remolinos de un lavabo, ya que la fuerza de Coriolis es demasiado pequeña o despreciable en un ejemplo así. 

La aceleración de Coriolis en términos vectoriales es:

ecuador

Si el cuerpo se mueve sobre la superficie de la Tierra, se puede describir con la expresión:

norte

donde: es la velocidad del cuerpo y ω es la velocidad angular del sistema en rotación (la Tierra) θ es el la latitud (la componente radial de la velocidad a la cual el cuerpo se acerca o se aleja del eje de rotación terrestre depende de la latitud).

Efecto coriolis

Sobre los polos, el vector velocidad v es perpendicular a ω por lo que el vector aceleración a está dirigido hacia dentro de la pantalla. La fórmula anterior se reduce a:   a = 2 ω vEn el ecuador, los vectores vω también son perpendiculares entre sí, pero la aceleración es radial hacia el centro de la Tierra, por lo que no produce desviación horizontal sobre la superficie.


La velocidad angular de rotación de la Tierra se puede calcular fácilmente sabiendo que hace una vuelta completa sobre su eje en 1 día, es decir, gira 360º en 24 horas, o lo que es lo mismo 2π radianes en 86400 segundos:


Timo



Si, por simplicidad, consideramos que el agua se aproxima al centro del desagüe del lavabo con una velocidad de 1 m/s, y que además, estamos en la latitud de Buenos Aires, o sea θ=34º. La aceleración de que produciría la fuerza de Coriolis  allí es:
hemisferios

En el peor de los casos, el valor máximo de la aceleración de Coriolis se daría en los polos y es:

¿Efecto coriolis?

En donde se ve que la aceleración de Coriolis es del orden de  70.000 veces menor que la de la gravedad cuanto mucho.  Peor aún, en el vídeo, apenas se mueven unos pocos metros del ecuador, por lo que la latitud sigue siendo prácticamente 0º y la componente horizontal de la aceleración de Coriolis es despreciable. 

El efecto obtenido mediante el cálculo de la acción de la fuerza de Coriolis en un sistema ideal es de varios órdenes de magnitud más bajos que en muchas otras contribuciones. En realidad predominan otros factores como la geometría del lavabo, el tamaño de la salida de agua o un ligero desnivel, vórtices provocados durante el lavado, etc. 

No sólo eso, sino que además se puede hacer la prueba en un mismo lavabo y comprobar que el agua a veces gira en un sentido y a veces en otro, debido a los factores antes mencionados, echando por tierra este mito.




Pobre Bart, fue engañado...
Mito

Comentarios Destacados

@cerceaux +7
talshiar dijo:call of duty

"Ten en cuenta el efecto coriolis"

13 comentarios - ¿Efecto coriolis?

@Herbrax +3
modern warfare "matando" al pelado
@cerceaux +7
talshiar dijo:call of duty

"Ten en cuenta el efecto coriolis"
@hunter_667 -4
en china el agua del water gira para el otro lado XD
@naza1993 +4
que interesante, vale la pena aclarar que en fenómenos como tormentas y huracanes si tiene incidencia en el sentido del giro porque son muy grandes

Una demostración de que la tierra rota es con un pendulo muy grande, al oscilar se va desviando como si hubiera una fuerza que lo empujara a un lado, es el péndulo de foucault
@bocamaiden -1
cerceaux dijo:
talshiar dijo:call of duty

"Ten en cuenta el efecto coriolis"

LO MISMO PENSE JEJEJEJE!
@LALIGAFC -7
che y tanta investigacion y calculos para eso?? para saber hacia que lado gira el agua del inodoro? ..
@fabito1945
Interesante, pensé en ese video justamente cuando en otro post leí que lo del lavado era un mito. Ahora entiendo como lo hicieron
@Zerg_84 +1
Muy bueno, por fin un post interesante.
@MattRoy +1
No es muy bueno, es EXCELENTE el post. Recomendado y para guardarlo en impresión como apunte ocasional de consulta referente a este fenómeno de la física.
@Luciano_84_138 +3
Excelente post. Ya sabía esto, pero es bueno que lo pongan acá en Taringa! que por algo se llama "Inteligencia Colectiva". De hecho podrías agregar que sí se hicieron experimentos con la fuerza de Coriolis formando vórtices en depósitos que se evacúan (a la manera del fregadero de ese chanta ecuatoriano pero bien hechos). Se utilizaron enormes tanques, de tres metros de diámetro o más, con paredes perfectamente lisas y fondo en ligera pendiente. Estaban perfectamente balanceados y podían obturarse y desobturarse el sumidero del fondo desde fuera del tanque para no perturbar el agua, el cual era destilada y dejada dentro del tanque en reposo por entre una y dos semanas.
Cuando el tapón era retirado, después de minutos de absolutamente ningún vórtice comenzaban a aparecer vislumbres de dicha fuerza, girando en sentido antihorario u horario según estuvieran en el hemisferio norte o sur del planeta.
Obviamente todos esos recaudos no fueron tomados por este ridículo cirquero chapurreador de inglés. Quien además, como bien lo aclaraste, no se va nunca del ecuador. Caminar unos metros es prácticamente equivalente a estar parado sobre dicha línea.
@dciliberti
MUy interesante che... van mis +10 de hoy! Saludos.