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Titolo: Aereo Roma-New York!

Qualcuno mi può spiegare una volta per tutte quali sono i tempi che un aereo
ci mette tra ROMA e NEW York e viceversa tenendo conto di tutto!
Quali sono i fattori in gioco!
La rotazione terrestre c'entra o no?
I venti c'entrano?
Grazie


la differenza varia in genere dalle 2 alle 3 ore, il ritorno e' piu'
rapido.
c'entrano i venti e c'entra la rotazione terrestre (quindi la forza di
coriolis, credo) che fa soffiare i venti in una zirezione piuttosto che
nell' altra.

 nell' altra.
C'entra la rotazione terrestre ?
Ipotizziamo che l'aereo Y voli radente al suolo
a 200 Km/h ed a fianco di un'auto X che, alla
stessa velocità di 200 Km/h, percorre un ipotetico
lungo ponte che collega Roma a New York.
Domanda: X e Y partendo da Roma arriveranno
si o no a New York nello stesso momento,
e se no perchè ?
E al ritorno da New York a Roma, che succede ?
Grazie per la risposta.

 E al ritorno da New York a Roma, che succede ?
Meno male che abbiamo uno che - non essendo un fisico - c'insegna come
stanno le cose!
Vediamo di sgombrare il campo da pseudospiegazioni e da sterili
polemiche.
Punto primo: e' vero o no che il viaggio di ritorno dura meno?
Non ho controllato, e percio' assumo che luciano dica il vero. Se non e'
cosi', qualcuno correggera'.
Se il viaggio dura meno, vuol dire che la velocita' dell'aereo al
ritorno e' maggiore che all'andata (intendo velocita' rispetto al
suolo).
Percio' tutto il discorso dell'auto e del ponte non c'entra il classico
tubo...
Punto secondo: stabilito questo, ci si puo' chiedere perche' la
velocita' e' maggiore.
Risposta: perche' l'aereo tiene di regola una velocita' fissata rispetto
all'aria, e se l'aria non e' ferma, ma c'e' invece una corrente
dominante verso Est, la velocita' rispetto al suolo ne riesce diminuita
all'andata, aumentata al ritorno.
Domanda ausiliaria: non potrebbe l'aereo tenere la stessa velocita'
rispetto a terra, anche in presenza di correnti?
Mia risposta: potrebbe, ma al prezzo di un maggior consumo, che si cerca
di evitare per ovvie ragioni.
Faccio notare che fin qui non e' intervenuta nessuna forza di Coriolis.
Abbiamo solo usato un fatto empirico: l'esistenza di correnti verso Est.
Punto terzo: perche' ci sono queste correnti?
Qui il problema e' meteorologico, e la risposta non e' facile.
Occorre conoscere la circolazione generale dell'atmosfera, che e'
determinata prima di tutto dalle differenze d'insolazione alle diverse
latitudini, 
Molto molto all'ingrosso, l'aria fredda scende ai poli, si sposta sulla
superficie verso l'equatore, si riscalda e risale. Nell'alta atmosfera
la circolazione e' dall'equatore verso i poli.
La rotazione della Terra modifica profondamente questa circolazione che
dovrebbe essere lungo i meridiani: a livello del suolo la trasforma in
venti da Nord-Est nell'emisfero settentrionale, da Sud-Est in quello
meridionale (gli alisei). Nell'alta atmosfera si genera una corrente (la
corrente a getto) con direzione praticamente lungo i paralleli, verso
Est.
(Volendo, si puo' spiegare l'effetto della rotazione terrestre tirando
in ballo la forza di Coriolis.)
Avete visto come sono coraggioso? Non merito una medaglia? :-))
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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 I venti c'entrano?
Si` se hai 100 km/h in coda o di fronte, la velocita` rispetto al suolo
cambia di 200 km/h, e su una velocita` dell'aereo di 900 km/h questa
quantita` si fa sentire.
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 
daccordo su tutto, ma non e' la forza di coriolis che fa ruotare i
mulinelli nel lavandino, in una direzione piuttosto che in un' altra?
e non e' la stessa forza che causa la "rotazione" delle perturbazioni
atmosferiche prevalentemente nella stessa direzione dei mulinelli del
lavandino?
p.s.
     nell 'emisfero australe ruotano in senzo inverso.
ciao e grazie!
Luciano.

 mulinelli nel lavandino, in una direzione piuttosto che in un' altra?
Sono sicuro che ci sara' una flamewar, ma lo dico lo stesso:
questa e' una leggenda. L'accelerazione di Coriolis per l'acqua
che scorre in un lavandino e' dell'ordine di un millesimo o anche
meno dell'accelerazione di gravita'. Capisci bene che basta una
minima irregolarita' nel lavandino perche' l'effetto di Coriolis
sia sopraffatto dagli effetti dovuti a queste imperfezioni.
Per potere osservare l'effetto di Coriolis, vale a dire il fatto
che in un emisfero il gorgo e' sempre orario e nell'altro e'
antiorario bisogna prendere delle precauzioni mostruose. Infatti
quelli che l'hanno fatto [Shapiro, Nature 196, 1080 (1962);
Trefethen, Nature 207, 1084 (1966)] hanno trovato che bisognava,
per esempio:
* scegliere una vasca di metallo perfettamente simmetrica
* ridurre la convezione termica al minimo
* scegliere un locale senza finestre (il vento influenzava il
risultato!)
* controllare la temperatura a meno di +- 1 grado
* avere tempi di riposo fra il riempimento e l'inizio dello
scarico di almeno 18 - diciotto - ore (per ottenere la frequenza
di rotazione giusta, e non solo il verso, occorrevano 70 ore).
Inoltre per i primi 10-12 minuti non si osservava alcuna 
rotazione, se il tempo di scarico era 'breve' (22 minuti); se il 
tempo di scarico era lungo (80 minuti) la rotazione non si 
osservava mai.
La conclusione mi sembra evidente. Gli esperimenti domestici si 
svolgono in un regime in cui l'effetto di Coriolis e' dimostrato
sperimentalmente (dagli esp. menzionati) essere  inosservabile.
La ragione di ogni osservata asimmetria deve pertanto risalire ad
un errore sperimentale sistematico, e non e' difficile immaginare
cause per tali errori, visto che viviamo in un mondo non
chiralmente simmetrico (siamo destrimani, le viti si avvitano in
senso orario, ecc.).
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia

 
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia
Ciao
--
Bruno Cocciaro
--- Li portammo sull'orlo del baratro e ordinammo loro di volare.
--- Resistevano. Volate, dicemmo. Continuavano a opporre resistenza.
--- Li spingemmo oltre il bordo. E volarono. (G. Apollinaire)

 questa e' una leggenda. 
grazie per la risposta!
Luciano.

 Coriolis?
Si', ci sono riusciti. Pero' Trefethen commenta esplicitamente
che gli sforzi che hanno fatto erano tali che se non fossero
stati certi che l'effetto di Coriolis doveva esistere e si doveva
poter rilevare avrebbe rinunciato molto prima di avere successo.


osservava mai.
Ti riferisci al "tempo di scarico" totale della vasca? Insomma, se la
capacita' della vasca e' troppo grande o se la portata dell'efflusso e'
troppo piccola la rotazione non si osserva?
Premetto che sono perfettamente d'accordo con te sull'irrilevanza del
fattore Coriolis nella mitica questione dei lavelli.
Tuttavia alcuni aspetti della dinamica dei vortici hanno da sempre
suscitato in me qualche perplessita'.
Grazie per eventuali ulteriori precisazioni!
-- 
 Elio Proietti        
Debian GNU/Linux

 troppo piccola la rotazione non si osserva?
La vasca era sempre quella; veniva variata la velocita'
dell'efflusso. E si', se la velocita' di scarico era troppo bassa
gli attriti e la viscosita' dell'acqua erano sufficienti ad
impedire la formazione di vortici.


impedire la formazione di vortici.
OK, questo non mi stupisce. 
Mi chiedo che cosa si osserverebbe usando tale attrezzatura senza i
tempi di attesa e le precauzioni descritte.
Non mi interessa il marginale effetto Coriolis, ma la dinamica della
formazione dei vortici. Forse apriro' presto un thread in merito. 


 tempi di attesa e le precauzioni descritte.
Gli autori riferiscono di andamenti sostanzialmente casuali: a
volte rotazioni in un senso, a volte in un altro, a volte il
senso di rotazione si invertiva durante lo scarico, a volte il
vortice non si formava.


momento angolare si conservi.
Prendo atto che tale calcolo, davvero elementare, sembra suffragato
dai risultati sperimentali ottenuti, sia pure in condizioni estreme.
A priori non avrei scommesso un cent sull'attendibilita' di un
calcolo della velocita' angolare di un vortice che non tenga conto
della viscosita' del fluido, con tutte le complicazioni analitiche
che ne derivano.
Comunque ora le caratteristiche degli esperimenti descritti sui
vecchi articoli di Nature mi sono chiare. Ti ringrazio per gli
interessanti dati sperimentali che hai fornito.
