Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: perchè l'acqua gira in modo strano?

Sono stato incuriosito da un fenomeno del quale però non conosco il nome e
che consiste nel diverso senso di rotazione dell'acqua nei due emisferi
della terra.
Ora, non sapendone il nome, è per me molto difficile reperire informazioni.
Sarei grato se qualcuno mi spiegasse il fenomeno o almeno me ne ricordasse
il nome.
Felice


wrote:

Prova a cercare "leggende metropolitane"... :-)
Fai una ricerca con 
www.deja.com
 su questo NG e su it.scienza con
"Coriolis" "votici" "lavandini", se ne e' discusso ampiamente in
passato.
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 Ciao, il fenomeno che è alla base di questa osservazione è la forza di
Coriolis, che è una forza apparente, ovvero una di quelle forze che si
manifestano quando osservatore e laboratorio non sono sistemi di riferimento
inerziali, ovvero sistemi che si muovono di moto relativo traslatorio
uniforme.
Ciao, Francesco

Il fenomeno dovrebbe essere dovuto all'accelerazione di Coriolis, ma cosě su
due piedi non saprei spiegartene il motivo. Forse ti farň sapere.

 il nome.
Il fenomeno cui tu accenni e' noto come "forza di Coriolis", ed e' originato
dalla
rotazione terrestre. E' ovviamente una forza fittizia, cioe' una forza che
bisogna
introdurre artificiosamente affinche' le leggi della dinamica valgano anche in
un
sistema di riferimento non inerziale.
La rotazione della terra, che avviene con velocita' angolare
approssimativamente
costante, fa sí che punti della superficie terrestre situati a latitudini
diverse
abbiano una velocita' tangenziale diversa:  tale velocita' e' circa zero ai
poli geografici
ed e' massima all'equatore (circa 1700 Km/h).
Un oggetto che si muove in direzione nord --> sud nell'emisfero boreale
incontra zone
della terra con velocita' tangenziale sempre maggiori e rimane quindi
"indietro" rispetto
alla superficie; viceversa chi si muove in direzione sud-->nord sperimenta
velocita'
tangenziali via via minori e si ritrova quindi "in anticipo" rispetto alla
superficie della terra.
Un discorso analogo ma del tutto invertito si fa nel caso in cui il moto
avvenga nell'emisfero
australe.
Detto questo, facendo un disegnino e considerando che la terra ruota su se
stessa da W verso E,
e' immediato convincersi che un fluido animato da moto centripeto origina un
vortice che ruota
in senso orario nell'emisfero boreale e antiorario nell'emisfero australe.
Questo si osserva, oltre che nello svuotamento del lavandino (ed ha valore di
curiosita'), anche nei
moti delle masse d'aria attorno alla terra ed e' un fattore preponderante
nell'evoluzione metereologica.
Finisco con un aneddoto storico.
La forza di Coriolis va considerata anche nel calcolo delle traiettorie dei
proiettili di artiglieria; nelle marine
da guerra, prima che si cominciassero ad usare i calcolatori per ammazzarsi
meglio, venivano usate delle
tavole con delle correzioni da applicare agli angoli di brandeggio dei pezzi.
Nella prima guerra mondiale,
durante la battaglia navale delle Falkland, la flotta inglese sbaglio'
clamorosamente le prime salve poiche' gli
ufficiali avevano dimenticato di cambiare il segno alle correzioni; infatti
sulle tabelle erano state stampati dei
numeri validi l'emisfero boreale che sono di segno opposto rispetto a quelli
validi dell'emisfero australe dove
si trovano le Falkland.
Ciao,
Luca.


Non so se Felice si riferisce alla storia dei lavandini.
Se si', beh la risposta e' che non e' vero che l'acqua giri
in un verso qua e in un'altro la' (cerca con il dejavu troverai
svariati post sull' argomento).
Per il gruppo avrei un messaggio a proposito:
credo che il fatto che tale quesito torni ogni tanto sia dovuto
ai cartoni animati "I Simpson".
C'e' un episodio, che era stato mandato in onda circa un anno
fa e poi e' stato riproposto pochi giorni or sono, nel quale si
parla proprio di questo malaugurato presunto effetto.
I Simpson sparano baggianate e poi a noi toccano
questi post, peraltro cortesi, nel caso di Felice (sempre che
sia a quello che lui si riferiva).
P.S. Per Felice: poi pero' dimmelo per favore se sono stati
proprio i Simpson a farti venire in mente di porre
la domanda al gruppo :)))).
P.P.S. gia' che ci sono: posto il fatto che l'acqua gira ogni tanto
in un verso e ogni tanto nell'altro, c'e' per caso un qualche motivo
per il quale la forza di Coriolis dovrebbe favorire un verso di
rotazione in un emisfero e un altro verso nell'altro?
--
Bruno Cocciaro
email:nospamb....@leonet.it
      togliere "nospam" per avere il
corretto indirizzo.
-------------------------------------------------------------------------
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)

Se non sei su un sitema di riferimento inerziale, per spiegare alcuni
fenomeni devi ricorrere alle forze apparenti.
In generale per le rototraslazioni si ha che
AccelerazioneASSOLUTA=Acc..RELATIVA+Acc.CORIOLIS+Acc.TRASCINAMENTO
In particolare se stai su un sistema di rotazione sei soggetto alla forza
apparente chiamata forza di coriolis.
Fcoriolis= - m*a
a= 2omega*Vrealtiva (leggi: 2 per omega (velocità di rotazione) vettor
velocità di traslazione relativa (del corpo in movimento))
così puoi calcolarti modulo e direzione della tua brava forza ;-)
ti ho dato una risposta breve ma completa, se ne vuoi sapere di più leggiti
un bel libro di fisica I ;)
Nel tuo caso particolare la velocità di rotazione da prendere in
considerazione è quella terrestre, quella relativa è la velocità con cui
scorre l'acqua. Fai il prodotto vettoriale di questi due vettori ed ottieni
il modulo dimezzato(e direzione) della accelerazione di Coriolis. Occhio che
la forza è diretta in senso opposto all'accelerazione!
Capisci bene che se la terra non ruotasse, l'acqua defluirebbe sensa fare il
vortice. Graficamente, ma anke analiticamente, puoi verificare che in caso
di versi opposti di rotazione (se stai nell'emisfero australe o boreale) la
forza di coriolis risulta diretta in versi opposti!
Piccola domanda... se hai capito, rispondimi, altrimenti dimmelo che cerco
di spiegarmi meglio e meno sbrigatvamente :)
Lungo l'equatore che effetto ottieni?
Davide

Felice
Si tratta di una leggenda metropolitana. La legge fisica a cui fa
riferimento č la forza di Coriolis, ma questa forza produce effetti
sensibili solo su scale enormi rispetto a quella di un lavello.
E' la legge che fa sě che i cicloni girino in un senso a nord ed in un altro
a sud dell'equatore.
Il senso di rotazione dei vortici nei lavelli č invece determinato
essenzialmente dalla forma del lavello, come potrai agevolmente controllare
osservandone parecchi.
Vedrai che alcuni producono vortici destrorsi ed altri sinistrorsi
indipendentemente dall'emisfero in cui ti trovi.
Ciao, Mauro.

ai cartoni animati "I Simpson".
Lo ho pensato anch'io, nel cartone si vede poi una macchina in grado di far
girare l'acqua in Australia nello stesso senso in cui gira in America, caso
mai esistesse un fondo di verità potrebbe centrare il campo magnetico della
terra, ma a quanto dicono gli altri post sono fuori strada, comunque il
fatto che giri nel senso opposto in un emisfero rispetto all'altro dovrebbe
allora essere dovuto al fatto che il moto di rotazione della terra per un
osservatore che si trova in un emisfero è inverso rispetto a quello che
percepisce un osservatore che si trova a nord è inverso, ma prendilo con le
pinze perchè è solo una mia deduzione.
Ciao, Alberto

 osservandone parecchi.
Si ma statisticamente rientrera' comunqeu la rotazione.
cioe' se ci sono dei lavelli "perfetti(cioe' in cui gli effetti della
deformazione siano controbilanciati almeno)" in questi l'unica forza (coriolis)
alla lunga lo fara' ruotare nel verso privilegiato, no ?

infatti...non č cosě =)
perň buona idea!
Davide

Darth Vader
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Un secondo forse avevo letto male!!!
Ti chiedo scusa ma ciò che hai detto non è sbagliato!
Quel che voglio dire è che i sensi di rotazione cambiati e tutte ste
fesserie sono un pbl derivante appunto dal sistema di riferimento!
Il calcolo delle forze di coriolis lo devi fare cmq rispetto ad un sistema
di riferimento relativo.
Se fossimo in un sist. di rif. assoluto tutti sti ragionamenti non ci
sarebbero!!!
scusa di nuovo se avevo interpretato male le tue parole..
ammesso che poi avessi voluto realmente dire questo ;)))
Davide

 P.S. Come gira allora un vortice all'equatore?
Eheheh, ti devo dire la verità, non ci ho mai pensato e per pigrizia avevo
rigirato la frittata in modo che me lo dicessi tu!!!! Cmq ora mi costringi a
farlo, spero almeno che seguendo il mio ragionamento capirai perchè ti ho
dato questa risposta.
Abbiamo detto che l'accelerazione di Coriolis è uguale al doppio del
prodotto vettoriale tra la velocità di rotazione (o velocità angolare) del
tuo sistema e la velocità relativa del tuo corpo in movimento.
a=2 velrot * velrel  (attenzione, queste due vel sono vettori!).
La forza di Coriolis (essendo una forza apparente) è uguale all'opposto
della massa del corpo per l'accelerazione di Coriolis.
f=-ma
Osserviamo prima i due casi "classici".
Poniamoci nel caso dell'emisfero boreale:
supponiamo che lo scolo sia nord della massa d'acqua su cui stiamo
ragionando e che quindi la sua velocità relativa si "diretta verso sopra"...
mi segui? Se effettui il prodotto vettoriale tra la velocità realtiva
(diretta verso sopra) e la velocità angolare (perpendicolare a quella
relativa, sempre diretta verso l'esterno(occhio che questa sta nella terza
dimensione!))otterrai che la accelerazione è diretta verso sinistra e la
forza (di conseguenza) verso destra.
Osserviamo ora la massa d'acqua a destra dello scolo (quindi questa massa si
sta muovendo verso sinistra)... con ragionamento analogo troverai che l'acc.
è diretto verso il basso e la forza verso l'alto. Procedendo a ragionare per
tutta l'acqua che sta scendendo nello scolo si ottiene che ogni porzione di
massa d'acqua subisce una forza che la tira versa la SUA destra, e quindi
ottieni il famigerato effetto vortice in senso antiorario.
Cos'è che cambia quando stiamo nell'altro emisfero (australe) ? solo una
cosa :
supponiamo nuovamente che lo scolo sia nord della massa d'acqua su cui
stiamo ragionando e che quindi la sua velocità relativa si "diretta verso
sopra"? Se effettui il prodotto vettoriale tra la velocità realtiva (diretta
verso sopra) e la velocità angolare (perpendicolare a quella relativa,
sempre diretta verso L'INTERNO questa volta)otterrai che la accelerazione è
diretta verso destra e la forza (di conseguenza) verso sinistra. Iterando il
procedimento capirai perchè in questo caso il ogni singola porzione di massa
d'acqua "si sente tirata" versa la rispettiva sinistra. Quindi è così
determinato il senso di rotazione orario.
Passiamo al quesito principale:
Se hai capito il procedimento e il concetto di prodotto vettoriale non ti
sarà difficile capire.
Ora ci troviamo sull'equatore. I vettori velocità presi in considerazione
(angolare e relativa) sono complanari! Quindi per le masse d'acqua a destra
dello scolo la forza sarà ENTRANTE, nel senso sarà diretta verso il centro
della terra. Per quelle a sinistra dello scolo sarà uscente, quindi tirerà
l'acqua in alto, verso il cielo!
Se ti poni ad osservare il buco di scolo da sopra, noterai che la parte di
destra del fluido risulta schiacciata verso il lavandino e la parte di
sinistra più gonfia, più "alta" rispetto a quella di destra!
Forte, mi meraviglio io stesso di sta cosa!!!
Dici che sono stato chiaro? Spero di si perchè ti ho dedicato mezz'ora di
ragionamenti! ;)))
A questo punto se non hai capito dimmelo, dopo tutta sta fatica mi sento
male a sapere che non è servito a nulla!
Davide