Coriolis, el remolino de nuevas ideas

2004/05/01 Lexartza Artza, Irantzu - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika
• Historia

La rotación de la tierra influye en la formación de huracanes.

La familia de Coriolis tuvo que abandonar París durante la revolución francesa por sus relaciones con la nobleza. Años después volvieron y allí cursó sus estudios, primero en la Escuela Politécnica y después en la Escuela de Ingeniería de Caminos y Puentes.

A la muerte de su padre, comienza a trabajar para mantener a su familia, siendo profesor de análisis matemático en la Escuela Politécnica. Para este puesto propuso el matemático Cauchy. Posteriormente fue profesor de mecánica en la Escuela de Arte y Manufactura.

Años después le ofrecieron el puesto del propio Cauchy y otros puestos docentes, pero él prefería investigar antes que enseñar. Y es que la investigación fue su tarea más importante. Finalmente aceptó una oferta en la Escuela de Ingeniería de Caminos y Puentes. Más adelante le dieron dos cátedras y fue miembro de la Academia de Ciencias en el apartado de Mecánica. Según sus compañeros, fue un gran educador y renovó los métodos de enseñanza de la mecánica. Abandonó la enseñanza en 1838 y fue jefe de estudios de la Escuela Politécnica hasta su fallecimiento en 1843.

Su obra más conocida fue publicada en el libro Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps. En él describió una fuerza aparente que afecta a los objetos que se mueven. Señaló que se debe a la rotación de la Tierra y llamó fuerza Coriolis. Como consecuencia de esta fuerza, los objetos y corrientes oceánicas y atmosféricas en movimiento se desvían hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el sur.

La fuerza Coriolis también debe tenerse en cuenta a la hora de calcular las rutas de las naves espaciales.

ANDÉN

Coriolis es una fuerza proporcional a la velocidad y latitud del elemento en movimiento. De hecho, cuando la Tierra gira sobre su eje, la velocidad de rotación es diferente según la latitud.

La velocidad de rotación de un punto situado a escasos metros del Polo Norte es baja respecto a la velocidad de un punto del Ecuador. Durante 24 horas, estos puntos dan una vuelta completa al eje y vuelven a la posición inicial. La diferencia de velocidad se debe a que el recorrido que realiza el ecuador en esta gira es mucho mayor que el que está cerca del polo. En latitudes intermedias se obtienen velocidades intermedias.

Movimiento, energía y trabajo

Los remolinos y huracanes se deben a esta fuerza. El efecto de la fuerza de Coriolis tiene, por tanto, gran importancia en la meteorología y la oceanografía. En cualquier caso, la implicación meteorológica no fue descubierta por Coriolis, ya que en aquella época eran desconocidas algunos conceptos necesarios para encontrarlos. El norteamericano William Ferrel propuso por primera vez esta relación en 1856.

Este efecto también tiene importancia en otros ámbitos, como la aeronáutica, y su influencia debe tenerse en cuenta a la hora de calcular el recorrido de los aviones. Sin embargo, en comparación con otras fuerzas, la fuerza Coriolis no es muy grande y no es observable en procesos cortos a pequeña escala. No tiene, por tanto, ninguna influencia en la circulación del agua de las bañeras y lavabos, aunque este mito está muy extendido.

Las flechas azules muestran el movimiento de rotación de los puntos de la superficie terrestre en la Tierra. Las flechas naranjas y rojas, en cambio, son el movimiento de dos objetos en movimiento hacia el norte. El naranja se desvía hacia la derecha en el hemisferio norte. Al aumentar la velocidad de rotación en el ecuador, adelanta el punto fijo norte. El rojo se desplaza hacia la izquierda en el hemisferio sur y como va desde un punto con menor velocidad de rotación hacia el Ecuador, llega por detrás del punto fijo.

Además de la fuerza de Coriolis, propuso otros conceptos nuevos e importantes que hoy en día son comunes en el campo de la física. Publicó en 1829 Du> de l'effet des machines (Cálculo de efectos de máquinas) algunas de ellas, como la energía cinética. La energía cinética es la energía del cuerpo en movimiento por la velocidad, y Coriolis señaló que es directamente proporcional a la masa del cuerpo y al cuadrado de la velocidad.

Por otra parte, utilizó por primera vez en física el concepto de trabajo con un significado concreto. Profundizando en la investigación energética y de trabajo, analizó la eficiencia de las máquinas.

Propuso una unidad denominada dinamodo para medir el trabajo, que no se impuso y que en la actualidad se utiliza principalmente en la unidad de julio. Sin embargo, sus ideas son básicas en la ciencia actual. Además, aportó mucho, al intentar dar aplicaciones prácticas a los principios teóricos para el desarrollo de la física.