Ilusiones físicas y fuerzas que no son fuerzas: Coriolis

A veces, cuando se intenta estudiar el movimiento, se ven cosas distintas en función de la posición desde la que observemos. En física, estos menesteres se conocen como movimiento relativo. Un ejemplo claro (y típico) es el del autobús. Cuando vas dentro y una persona se mueve buscando asiento nada más entrar, para ti avanza hacia atrás. Pero para alguien que lo observa desde fuera, la persona se mueve adelante con el autobús. Si además introducimos giros en la ecuación, aparecen cosas extrañas y poco intuitivas, como la fuerza de coriolis.

Esta fuerza en realidad no existe. Bueno, existe para un observador que se mueve con el sistema que gira. Pero en realidad no hay ninguna fuerza, es una ilusión. ¿En qué quedamos? En que es un lío. A ver si con unos ejemplos visuales nos aclaramos.

Primero un vídeo desconcertante:

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=_36MiCUS1ro&w=420&h=315]

Ahora os tenéis que creer que la pelota no se ha desviado en ningún momento.

¡Pero si se ve claramente como se gira ella sola!

En realidad, cuando vemos la pelota desde dentro de la plataforma, el que giremos con ella nos hace víctimas de una «ilusión física«. La trayectoria del proyectil es recta siempre. Lo que pasa es que el punto al que tú has lanzado la pelota ya no está en el mismo sitio cuando ésta llega, sino que ha girado. Por eso parece que la que gira es la pelota.

Veamos otro vídeo a ver si nos aclaramos (que no os asuste el inglés, lo que cuentan son las animaciones):

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=49JwbrXcPjc&w=420&h=315]

El cañón dispara las balas en línea recta (se ve que es así como se alejan). Pero cuando giramos con la plataforma no es eso lo que parece.

En el caso del péndulo se aprecia como oscila correctamente (de un lado a otro, sin cosas raras) hasta que, de nuevo, la cámara comienza a girar con la plataforma. Cuando la cámara está fija, si colocas un papel frente a la pantalla, de forma que el borde se ajuste a la trayectoria del péndulo (para que no nos despiste el giro de la plataforma) se puede comprobar que se mueve en línea recta. En el momento en que comenzamos a girar acompañando a la plataforma, aquello no tiene ningún sentido.

El mismo efecto lo padecen los vientos en nuestro planeta. La Tierra gira y el aire se intenta mover en línea recta, pero la fuerza de coriolis hace que se desvíe desde nuestro punto de vista.

Y es que los sistemas no inerciales (acelerados) son así. Pero, si el sistema gira a la misma velocidad ¿por qué hay aceleración? Porque siempre que se describe un giro, el que sea, aparece una aceleración normal. El valor de la velocidad (módulo) es el mismo, pero no su dirección, ya que va variando para girar. Y siempre que la velocidad varía, hay aceleración. Y si hay aceleración, hay fuerza. Esto provoca otra fuerza que no es una fuerza: la centrífuga. Pero de esa ya hablaremos otro día.

Imagen de mag3737

Adrián Fernández

Hablando de Ciencia