La fuerza desviadora

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La fuerza desviadora
« en: Viernes 15 Septiembre 2006 18:24:30 pm »
Pues eso, que si alguien  podría explicar mediante una fórmula/as más o menos simple como actúa la velocidad de la Tierra y la fuerza de Coriolis.

PROBLEMA: Disparamos desde un punto A (polo norte) a un oso situado enfrente de nosotros B.
Tomamos de referencia una estrella que está situada detrás del oso y que no participa en el moviniento de rotación de la Tierra.
Si el oso está situado a 700m de nuestra posición y la bala tiene una velocidad de 75m/s. ¿daremos en el oso?

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ajpcueva

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Re: La fuerza desviadora
« Respuesta #1 en: Lunes 18 Septiembre 2006 21:14:23 pm »
No te voy a dar ninguna fórmula, pero te voy a hacer un planteamiento sencillo para que comprendas cómo funciona la fuerza de Coriolis en el problema que formulas. Para utilizar números redondos me vas a permitir una pequeña corrección, que la velocidad de la bala sea de 70m/seg:
1) Si la distancia del oso es de 700m, una bala a 70m/seg tardará 10 segundos en alcanzarlo.
2) En el problema que planteas me parece entender que se dispara en el Polo Norte. Allí la velocidad de rotación de un plano tangente a la Tierra es de 360º/día (15º/hora). Si fuese en otro lugar de la tierra habría que multiplicar estos valores por el seno de la latitud. En el polo, como el seno de 90º es 1, la velocidad de rotación del plano tangente es de 360º/día x1= 360º/día.
3) Imagínate que estás en un tiovívo de 700m de radio. Tú estás en el centro y el oso en el borde. El oso da una vuelta de 360º en un día, es decir, recorre una distancia de 2x3'14x700m (la longitud de una circunferencia de 700m de radio). Así pues el oso recorre 4396m en un día, lo que equivale a 183'2m en una hora, es decir 3'05m en un minuto, o lo que es lo mismo 5'08cm en un segundo.
4) Como a la bala le cuesta 10 segundos recorrer los 700m (9'3 segundos si va a la velocidad que tu proponías de 75m/seg), quiere decir que el oso se habrá desplazado unos 50cm desde que tu disparas hasta que la bala llega a él.
5) Conclusión: Coriolis salvará al oso, lo cual no está mal, pero si el oso es muy gordo es posible que lo hieras.
 ;)
« Última modificación: Lunes 18 Septiembre 2006 21:17:40 pm por ajpcueva »

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Re: La fuerza desviadora
« Respuesta #2 en: Lunes 18 Septiembre 2006 22:08:37 pm »
¡¡¡ Entonces ese tal Coriolis es de Greenpeace !!!  :mucharisa:

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Re: La fuerza desviadora
« Respuesta #3 en: Miércoles 20 Septiembre 2006 11:17:34 am »
¡¡¡ Entonces ese tal Coriolis es de Greenpeace !!!  :mucharisa:
:mucharisa: :mucharisa: :mucharisa: La madre natura, siempre barriendo para casa...
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Re: La fuerza desviadora
« Respuesta #4 en: Miércoles 20 Septiembre 2006 11:18:08 am »
No te voy a dar ninguna fórmula, pero te voy a hacer un planteamiento sencillo para que comprendas cómo funciona la fuerza de Coriolis en el problema que formulas. Para utilizar números redondos me vas a permitir una pequeña corrección, que la velocidad de la bala sea de 70m/seg:
1) Si la distancia del oso es de 700m, una bala a 70m/seg tardará 10 segundos en alcanzarlo.
2) En el problema que planteas me parece entender que se dispara en el Polo Norte. Allí la velocidad de rotación de un plano tangente a la Tierra es de 360º/día (15º/hora). Si fuese en otro lugar de la tierra habría que multiplicar estos valores por el seno de la latitud. En el polo, como el seno de 90º es 1, la velocidad de rotación del plano tangente es de 360º/día x1= 360º/día.
3) Imagínate que estás en un tiovívo de 700m de radio. Tú estás en el centro y el oso en el borde. El oso da una vuelta de 360º en un día, es decir, recorre una distancia de 2x3'14x700m (la longitud de una circunferencia de 700m de radio). Así pues el oso recorre 4396m en un día, lo que equivale a 183'2m en una hora, es decir 3'05m en un minuto, o lo que es lo mismo 5'08cm en un segundo.
4) Como a la bala le cuesta 10 segundos recorrer los 700m (9'3 segundos si va a la velocidad que tu proponías de 75m/seg), quiere decir que el oso se habrá desplazado unos 50cm desde que tu disparas hasta que la bala llega a él.
5) Conclusión: Coriolis salvará al oso, lo cual no está mal, pero si el oso es muy gordo es posible que lo hieras.
 ;)
Muchas Gracias, por fin lo he sacado...

xd: BIENVENIDO..
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Re: La fuerza desviadora
« Respuesta #5 en: Jueves 21 Septiembre 2006 23:55:59 pm »
creo que el problema es mas complejo como para limitarlo  a "simple" geometria o trigonometria , habria que tener en cuenta otros aspectos mas relacionados con la fisica (momentos angulares, inercia etc..). de todas formas el desarrollo de AJPCUEVA es intachable. por cierto, BIENVENIDO.

Por poner algunas pegas (algunas serias y otras no tanto):

- Una bala que sale a 75 m/ seg es una velocidad muy pobre, sobre todo hoy en dia cuyas velocidades de salida son de varios centenares de metros por segundo. probablemente no lograria el alcance suficiente como para dar al oso y menos con la fuerza suficiente para tumbar un bicho de 700kg ;D

-a esa velocidad llegaria mucho antes el sonido que la bala(6 o 7seg) con lo que el oso le daria tiempo a moverse o asustarse  ;)

-la  bala tendria un momento angular similar al del oso  ya que antes de dispararse tambien esta girando a la misma velocidad angular . por lo que "en teoria" no tendria que desviarse.

-lo unico que quizas podria originar una desviacion seria la masa-inercia de la bala y su comportamiento en la atmosfera que no es lo mismo que la del oso y su situacion en tierra firme

todo esto lo he escrito un poco a vuelapluma sin repasar los conceptos de fisica del instituto, que apenas recuerdo con claridad, asi que es probable que haya dicho algun disparate. Asi que si algun experto nos lo aclarase un poco se agradeceria
 ::)
« Última modificación: Viernes 22 Septiembre 2006 00:00:36 am por JULEPE »
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Re: La fuerza desviadora
« Respuesta #6 en: Viernes 22 Septiembre 2006 01:08:03 am »
ademas, tais hablando de balas.
las masas de aire con sus gradientes se mueven diferentes a una bala digo yo, tienen impresas energias impulsoras creadas por las diferencias de presiones, Coriolis bien gracias, o diria yo, los coriolis pues son muchos, si, depende en que latitud nos encontremos  :crazy: estas masas de aire van cambiando las formulas en cada paso por cada paralelo  :'( asi que creo que una sola formula no basta  >:(

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Re: La fuerza desviadora
« Respuesta #7 en: Lunes 25 Septiembre 2006 19:17:27 pm »
Pues a ver...¿algun expertillo que nos lo aclare?

xd: Gracias por los con¡mentarios.
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Re: La fuerza desviadora
« Respuesta #8 en: Lunes 25 Septiembre 2006 21:26:30 pm »
La aceleración de coriolis es el doble del producto vectorial del vector velocidad (desde el punto de vista del observador terrestre - no inercial-) por el vector velocidad angular terrestre.

La dirección la da la regla de la mano derecha, el módulo de la aceleración será de 2 x V x w x cos(lat), donde V es la velocidad medida por un observador no inercial, w es la velocidad angular de la tierra y lat es la latitud.