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Titolo: Forza di Coriolis e rotaie

Salve a tutti.
Sul mensile Focus del mese di Novembre, a pagina 157, in un articolo che
parla della rotazione terrestre si legge:
"Se la Terra girasse al contrario, le ruote dei treni europei consumerebbero
di più la rotaia di sinistra anzichè quella di destra come fanno
attualmente." questo in riferimento alla forza di Coriolis.
Ora mi chiedo alcune cose:
- rotaia di destra o sinistra rispetto a cosa? In un binario perpendicolare
o parallelo all'equatore?
- perchè si dovrebbe consumare più una rotaia rispetto alla sua vicina? Di
quanto è sbilanciato il peso del treno?
- ma soprattutto, visti gli enormi sforzi in gioco nel rapporto treno/rotaie
e le relativamente piccole dimensioni del sistema, tutto ciò è vero? Non
avevo mai sentito parlare di una tale usura asimmetrica "misurabile".
Grazie...

 avevo mai sentito parlare di una tale usura asimmetrica "misurabile".
Non ho referenze bibliografiche, ma mi risulta ben documentata, come
l'erosione della sponda destra dei grandi fiumi.
ciao
-- 
Danilo Giacomelli
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Coloro che ultimamente rivendicano il loro retaggio celtico dimenticano di
specificare che si tratta del morbo.
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La forza di Coriolis ha direzione sempre perpendicolare all'asse di 
rotazione terrestre e alla velocità del treno. A seconda delle possibili 
direzioni del treno (NESW) può avere, oltre alla compenente tangenziale 
fissa diretta a destra della velocità (se siamo nell'emisfero Nord)
anche una componente diretta verso il basso o verso l'alto, ma 
mediamente queste sono nulle. Un forza che spinge il treno sempre verso 
destra chiaramente fa consumare di più la rotaia di destra. Per 
convincerti, pensa ad esempio a un auto di Formula 1 che giri in un 
circuito in senso antiorario, e quindi sottoposta ad una forza apparente 
(questa volta centrifuga) verso destra: quale gomma si consuma di più 
secondo te? Ovviamente l'effetto della forza di Coriolis è minore, ma 
agisce anche quando il percorso è rettilineo, come per un treno che 
percorra la Bologna-Milano. Il modulo di questa forza è:
F_cc = 2*m*omega*v*sin(theta)
dove m è la massa del corpo in movimento, omega la velocità angolare 
della Terra, v la velocità del corpo, theta è l'angolo tra v e omega 
(intesi come vettori)
Per un treno m è dell'ordine di 10^6 kg, v è dell'ordine di 50 m/s (se è 
veloce), omega=7.3*10^-5 rad/s. La forza risulta dell'ordine di 10^4 N, 
cioè 1 tonnellata forza: non è poco come spinta laterale, anche se è 
solo circa l' 1 per 1000 del peso del treno, a lungo andare fa sentire 
il suo effetto sulle rotaie.
Ciao.
Dade :)

 avevo mai sentito parlare di una tale usura asimmetrica "misurabile".
A me sembra che l'effetto in pratica non sia misurabile. 
Prendiamo un caso molto favorevole: un TGV che viaggia alla 
rispettabile velocita' di 360 km/h, ovvero di 100 m/s. La terra 
ruota con velocita' angolare di  circa 7.3 10^(-5) rad/s, per cui 
l'accelerazione di Coriolis in questo caso e' circa 10^-2 m/s^2: 
un millesimo dell'accelerazione di gravita'. Gia' qui si vede che 
basta che il binario sia inclinato di un millesimo di radiante 
rispetto all'orizzontale (il che vuol dire una differenza di 
quota tra le rotaie di un solo mm) per mascherare l'effetto. Se 
poi supponiamo che l'usura sia proporzionale all'accelerazione, 
vedi che la differenza di usura tra i binari e' di una parte su 
mille, ovvero dell'ordine dei micron.
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia

 il suo effetto sulle rotaie.
Si', ma dopo quanto? Se il consumo e' proporzionale alla forza 
impressa, come mi aspetterei, per avere un consumo di 0.1 mm 
dovuto a Coriolis (non visibile, quindi, ad occhio nudo) avrei un 
consumo di 10 cm dovuto al peso. Le rotaie vengono sostituite 
molto prima.
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 l'erosione della sponda destra dei grandi fiumi.
Personalmente tendo a considerarlo una leggenda. Nel caso dei 
fiumi, poi, l'effetto di Coriolis e' un centomillesimo 
dell'effetto gravitazionale. Considerato che le sponde dei fiumi 
mostrano asimmetrie molto piu' marcate di cosi' (in quanto a 
resistenza all'erosione ecc.) escludo che l'effetto di Coriolis 
si possa osservare.


Di quanto è sbilanciato il peso del treno?
E` un po' qualcosa come quando si entra in curva, solo
molto e molto minore.
Il piano delle rotaie e` "messo in piano" in accordo col
filo a piombo che da` la verticale, cioe` la direzione
dell'accelerazione di gravita` che agisce su corpi fermi.
La verticale per un corpo in moto e` invece inclinata,
proprio a causa dell'accelerazione di Coriolis.
Di quanto e` sbilanciato? Be'.. di nulla;-))
-- 
Ciao,		| Attenzione! campo "Reply-To:" alterato ;^)
Remigio Zedda	| E-mail: 
remi...@tiscali.it
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