L’accelerazione di Coriolis prova che la Terra è ferma

Articolo N. 12

Inizio con questo post un lavoro di traduzione in italiano del mio blog earthmeasured.com che veniva redatto in lingua inglese. L’intento è quello di far conoscere la reale forma della Terra, così come descritta dalla Bibbia.

Coriolis 1

Cos’ è l’accelerazione di Coriolis? E’ un fenomeno fisico che si verifica in un oggetto che si muove di moto rettilineo su una superficie rotante. Diamo uno sguardo alle immagini sopra. Nella prima foto, la palla si sta spostando in linea retta su una piattaforma stazionaria. La palla non è influenzata da alcuna accelerazione laterale perché la piattaforma è immobile. Quando la piattaforma inizia a ruotare, la palla inizia a piegare la sua traiettoria e il risultato sarà un movimento non più rettilineo. Questa accelerazione laterale è nota come accelerazione di Coriolis. È un fenomeno particolare che può essere utilizzato per dimostrare che la Terra non ruota attorno al suo asse.

Per fare un esempio, consideriamo che la palla cominci il suo movimento esattamente al centro della piattaforma circolare. La piattaforma ruota, diciamo, alla velocità di 0,1 giri al secondo, ovvero 6 rpm cioè 0,628 rad / sec (1 rpm è circa 0,1 radianti al secondo e dovresti ricordare che 2π radianti sono 360 °).

La palla è inizialmente al centro della piattaforma, quindi non viene trascinata da nessuna parte a causa della velocità periferica della piattaforma. Al centro infatti la velocità periferica è effettivamente zero e aumenta spostandosi verso la periferia proporzionalmente al raggio, secondo la relazione:

coriolis 2

dove Vp è la velocità periferica, ω è la velocità angolare, r è il raggio che descrive la posizione della palla sulla piattaforma; r può variare da zero al centro a R che è il raggio esterno.

Quindi, quando la palla inizia il suo movimento rettilineo dal centro alla periferia della piattaforma, è influenzata da quella velocità che aumenta costantemente a causa dell’aumento del raggio. La palla dovrebbe iniziare ad avere un’accelerazione laterale nel senso di rotazione, al fine di mantenere il suo movimento rettilineo. Tuttavia, questo non è possibile a meno che non riceva una spinta dall’esterno. Quindi, inizia a rimanere indietro lateralmente a causa dell’inerzia, e la traiettoria si piega come mostrato nell’immagine ad inizio articolo.

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Per rispondere ad alcune curiosità: l’accelerazione laterale che la palla dovrebbe sostenere, per mantenere la sua traiettoria lineare, potrebbe essere espressa con la seguente formula:

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dove Ac è l’accelerazione di Coriolis, V è la velocità della palla in direzione radiale e ω è la velocità angolare.

In questo esempio, la palla è libera di muoversi in qualsiasi direzione. Così, quando la piattaforma inizia la sua rotazione, la palla rimane indietro come conseguenza delle leggi di inerzia.

Ma ora, considera il caso in cui la palla viene guidata lateralmente sulla piattaforma, come puoi vedere nella figura successiva. L’oggetto è costretto a seguire la piattaforma e a muoversi in modo rettilineo verso il bordo. La palla, in questo modo, ruota con la stessa velocità di rotazione ω della piattaforma.

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Per mantenere questo movimento rettilineo della palla sulla piattaforma, la guida deve imprimere sulla palla la forza di Coriolis:

coriolis 6

dove m è la massa della palla. Questa è una vera forza, non apparente. La forza di Coriolis è apparente per un sistema di riferimento fisso, ma è una forza reale se consideriamo un sistema di riferimento che ruota con la piattaforma. Applichiamo ora questa idea alla Terra e, più specificamente, agli aeroplani che sorvolano la Terra.

Un aereo, muovendosi su una direzione puramente est-ovest, non sarà influenzato dall’effetto Coriolis, perché la velocità del globo sulla latitudine fissa non varia. Tuttavia, un aereo decollando da A (vedi la figura), non arriverà al punto A ‘ (direzione nord-sud come mostrato in figura), a meno che la sua traiettoria non venga riadattata con l’ausilio di un’accelerazione di Coriolis adeguata. In questo modo raggiungerà il punto X e non A’.

coriolis 7

Facendo qualche ricerca, magari navigando in rete, si può leggere che gli aeroplani hanno un sistema elettronico in grado di correggere la traiettoria in modo adeguato. Ma sarà vero? Indaghiamo.

Considera ora un elicottero in grado di volare ad una velocità massima di 500 Km / h e decollare dal Polo Nord.

La Terra trascina l’elicottero con la sua velocità periferica, perché il polo è sull’asse, r = 0, quindi Vp = 0 dove Vp è la velocità periferica. Supponiamo che l’elicottero voli in direzione esclusivamente sud e che la sua velocità abbia una sola componente meridionale di 500 Km / h. Ora, qualcosa inizia a succedere sotto l’aereo.

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Mentre continua a volare verso sud, la Terra sottostante continua ad accelerare a causa della sua rotazione in direzione est-ovest (come effetto dell’aumento del raggio), perché r aumenta. Quando l’aereo arriva all’equatore, r = R cioè 6371 Km, dovrebbe mantenere una velocità periferica di circa 1700 Km/h. L’aereo può correggere la sua traiettoria? No, perché anche se inizia a seguire la terra lungo l’equatore, può raggiungere solo 500 Km/h. Il carburante è finito, l’elicottero tenta di atterrare ma viene distrutto nello stesso istante del suo atterraggio.

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Per il lettore medio questa situazione potrebbe sembrare troppo teorica. Quindi diamo un esempio tratto dalla vita di tutti i giorni. Immagina un uomo sdraiato sul suo letto e pronto a alzarsi. Immagina un tapis roulant che si muove sotto il letto all’altezza dei suoi piedi ad una sorprendente velocità di 1000 km / ora. Potrebbe l’uomo essere in grado di alzarsi e iniziare subito le sue attività? Assolutamente no. Sarebbe, senza dubbio, sbattuto lontano dal suo letto e schizzato da qualche parte contro il muro.

Questa è una chiara dimostrazione del fatto che la terra non si muove attorno al suo asse. Se la Terra fosse un globo, i paralleli ruoterebbero a velocità differenti a seconda del loro raggio – misurato a partire dall’ asse di rotazione terrestre. Un corpo libero che si alza dalla Terra, mantiene la velocità di trascinamento del parallelo da cui si è sollevato. Portandosi su un differente parallelo, avente velocità periferica diversa, si dovrebbe vedere la Terra che inizia a muoversi sotto di esso, ma questo non accade.

Questa è una prova del fatto che la Terra non ruota attorno al proprio asse. Un calcolo più preciso verrà proposto in un post futuro.

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