Movimiento relativo a la Tierra (2/2)

Aceleración de Coriolis

El segundo término que aparece en la expresion que relaciona las aceleraciones medidas por dos observadores en movimiento relativo de rotación uniforme es la aceleración de Coriolis.

La aceleración de Coriolis depende de la velocidad angular de la Tierra y, como vamos a ver, produce una desviación en el movimiento de una partícula que se mueve con velocidad v' con respecto al sistema de referencia en rotación O’ situado sobre su superficie.

Movimiento de rotación de la Tierra visto desde un observador en reposo (izquierda), un observador en el hemisferio norte y un observador en el hemisferio sur (derecha).

Para los observadores no inerciales O’ el vector ω apunta en sentidos diferentes dependiendo del hemisferio en que se encuentren. Este hecho va a provocar que el efecto de la aceleración de Coriolis sea diferente en cada hemisferio.

Vamos a analizar cómo percibe un observador en cada hemisferio el movimiento de una partícula que tiene velocidad v'.

Movimiento de una partícula visto desde el hemisferio Norte (izquierda), y desde el hemisferio sur (derecha).

Si la Tierra estuviera en reposo, la partícula se movería en línea recta con velocidad v'. Pero como está rotando, desde el punto de vista de los observadores terrestres la partícula tiene una aceleración (la de Coriolis) que desvía la trayectoria hacia la derecha el el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el Sur.

Es importante recalcar que no existe un agente externo que produzca esta desviación. Es consecuencia únicamente del movimiento del observador.

Un efecto de la aceleración de Coriolis es el sentido de giro de los huracanes, distinto en cada hemisferio. Si la Tierra estuviera en reposo, las masas de aire se dirigirían radialmente hacia el centro de bajas presiones (líneas punteadas en negro en la parte inferior de la siguiente figura).

Vista de un huracán en ambos hemisferios. En el hemisferio Norte gira en sentido antihorario y en el hemisferio Sur en sentido horario.

Debido a la aceleración de Coriolis, las masas de aire se desvían hacia la derecha en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur, por lo que el sentido de giro de los huracanes es opuesto en cada hemisferio.

Otro efecto de la aceleración de Coriolis es el giro del plano de oscilación de un péndulo. Este hecho sirvió para demostrar la rotación terrestre en 1851 por Léon Foucault. Una ilustración del péndulo construido por Foucault se encuentra en la página de inicio de este curso.