Efeito Coriolis

Q: O que é efeito Coriolis?

O efeito Coriolis é uma força inercial capaz de defletir a trajetória retilínea de objetos em movimento , quando observado de um referencial em rotação, como a Terra. Uma força inercial não é uma força real, mas sim uma força fictícia percebia por um observador na situação específica.

Efeito Coriolis é uma força inercial (ou pseudoforça) que surge no momento que um corpo se movimenta em relação a um referencial em rotação. No caso do planeta Terra, a velocidade tangencial varia em função com a latitude, dessa forma pode ocorrer a deflexão de objetos em movimento. A fórmula que descreve o efeito Coriolis relaciona a velocidade angular e a velocidade linear. Esse efeito provoca a mudança de movimento de massas de ar e na trajetória de projéteis. O estudo do efeito Coriolis é muito importante na meteorologia, oceanografia e navegação.

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Resumo sobre efeito Coriolis

Efeito Coriolis é a deflexão da trajetória de um corpo em movimento em relação a um referencial em rotação.
Efeito Coriolis é uma pseudoforça que depende da velocidade linear em relação à velocidade de rotação.
A expressão matemática do efeito Coriolis é um produto vetorial.
A existência do efeito Coriolis interfere no movimento de massas de ar.
A meteorologia, a oceanografia e a navegação são áreas que utilizam o efeito Coriolis de forma rotineira.

O que é efeito Coriolis?

O efeito Coriolis é uma força inercial capaz de defletir a trajetória retilínea de objetos em movimento, quando observado de um referencial em rotação, como a Terra. Uma força inercial não é uma força real, mas sim uma força fictícia percebia por um observador na situação específica.

Relação entre as trajetórias observadas e esperadas no Efeito Coriolis. [imagem_principal] — Relação entre as trajetórias observadas e esperadas no Efeito Coriolis.

Como é o efeito Coriolis?

Usando a Terra como exemplo, considerando que a rotação ocorra de oeste para leste, é possível notar a seguinte sequência de ação do efeito Coriolis:

Pontos próximos do equador se movem mais rápidos (porque percorrem uma trajetória mais longa) em relação a pontos próximos dos polos.
Quando um objeto se desloca, ele mantém a velocidade de rotação (inercialmente) em relação a sua posição inicial.
Como a superfície em outros pontos do planeta rotacionam em velocidades diferentes, a trajetória aparente do objeto fica curvada para um observador da Terra.

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Fórmula do efeito Coriolis

O efeito Coriolis pode ser descrito matematicamente por meio do seguinte produto vetorial:

\(F_c = -2m \ (\vec{\omega} \times \vec{v})\)

Sendo:

F_c = força de Coriolis
m = massa
ω = velocidade angular
v = velocidade tangencial

Quais as consequências do efeito Coriolis?

Relação entre as trajetórias observadas e esperadas no Efeito Coriolis. [imagem_principal] Formação de tornado, uma consequência do Efeito Coriolis. — A existência de tornados é explicada pelo efeito Coriolis.

O efeito Coriolis tem diversas consequências na Terra, especialmente em movimentos que envolvem grandes distâncias. As principais são:

a) Formação de ciclones, furacões e tornados: grandes sistemas de ventos rotacionam no sentido horário no Hemisfério Sul e anti-horário no Hemisfério Norte.

b) Desvio de correntes marítimas: correntes marítimas sofrem desvio e formam grandes giros, influenciando o clima global.

c) Alteração na rota de aviões e navios: correção de rota para compensar o desvio, especialmente em viagens continentais.

d) Circulação atmosférica global: determina o padrão dos ventos dominantes.

Leia também: Afinal, o que é inércia?

Qual a importância do efeito Coriolis?

A compreensão do efeito Coriolis é essencial para entender e prever o comportamento de fenômenos naturais e para estruturar a navegação em uma escala continental. Além disso:

a) Previsão do tempo e do clima: compreender o movimento das massas de ar (quente e fria) e como formam ventos variados.

b) Circulação atmosférica: entender como o movimento das massas de ar quente e fria se articulam pelo planeta e como se misturam.

c) Correntes oceânicas: o sentido das correntes marítimas, influenciando a pesca e ecossistemas marinhos.

d) Navegação: aviões e navios precisam ajustar sua rota para compensar o desvio causado pelo efeito Coriolis.

e) Ciência e engenharia: estudos de balísticas, lançamentos de foguetes, modelagem climática e simulação na dinâmica de fluídos.

Fontes

HALLIDAY, D; RESNICK, R. & WALKER, J. Fundamentos de Física – Mecânica. Vol. 1, 8ª ed. LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora. 2011.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.

Chesman, C. & Cavalcanti-Neto, M. & Furtado, C.B.S.. (2023). Força de Coriolis e as grandes navegações do século XV. Revista Brasileira de Ensino de Física. 45. 10.1590/1806-9126-rbef-2022-0260.

Escrito por: Thiago Tavares da Costa Thiago Tavares da Costa, além de gostar muito de café e Senhor dos Anéis, é professor de Física da Secretaria de Estado de Educação do Rio de Janeiro. Formado em licenciatura pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) e mestre em História e Filosofia da Ciência pelo CEFET-RJ.