Domande di Fisica I

[Mach4]

Buonasera a tutti, tra 4 giorni ho l'orale di fisica ed ho un grande dubbio, sperando che mi possiate aiutare. Il prof è fissato col chiedere la forza di Coriolis. Per la dimostrazione non c'è problema, l'unica cosa che non riesco bene a capire è come si comporta questa forza: dove è massima (inteso come latitudine), dove è minima, dove è nulla, cosa avviene all'equatore, cosa ai poli nello sparare, ad esempio, un proiettile. Un'altra domanda che spesso pone il prof e a cui non so dare risposta è la seguente: ho un pendolo semplice posto inizialmente fermo sulla superficie terrestre ad una certa latitudine in posizione di riposo. A causa delle forze agenti sulla Terra il pendolo inizia a compiere delle piccole oscillazioni. A quale latitudine sono massime? Da quali formule posso dedurlo? Grazie mille per l'aiuto!

[Quinzio]

Un pendolo in quiete non inizia a muoversi da solo, neanche per fare piccole oscillazioni...
Poi, la forza di Coriolis è massima ai poli e nulla all'equatore.

[smaug1]

"Quinzio":Un pendolo in quiete non inizia a muoversi da solo, neanche per fare piccole oscillazioni...
Poi, la forza di Coriolis è massima ai poli e nulla all'equatore.

La forza di coriolis è in modulo $2 \m\ \omega_t xx \v_r$ dove la velocità angolare sarebbe quella del sistema di riferimento mobile, mentre la velocità lineare sarebbe quella del corpo in questione rispetto al sistema di riferimento non inerziale. Se è nulla all'equatore vuol dire che queste grandezze cinematiche sono inevitabilmente parallele, perchè?

[Faussone]

In effetti non è del tutto corretto dire che la forza di Coriolis è nulla all'equatore: è nulla solo se la velocità è nella direzione nord-sud sul piano terrestre, altrimenti in generale ha una componente diretta come $g$ (massima in direzione est-ovest), non ha quindi effetti "visibili" facilmente per un moto che avviene sul piano terrestre, a differenza di quello che accade a latitudini minori per cui si misura sempre una forza che spinge rispetto al moto sul piano verso destra o verso sinistra, a secondo che ci si trovi nell'emisfero boreale o australe.
All'equatore poi per un moto che avviene in direzione della gravità, come la caduta di un grave, la forza di Coriolis è massima..
Quindi dire che sia nulla in assoluto è sbagliato.

[Quinzio]

"smaug":[quote="Quinzio"]Un pendolo in quiete non inizia a muoversi da solo, neanche per fare piccole oscillazioni...
Poi, la forza di Coriolis è massima ai poli e nulla all'equatore.

La forza di coriolis è in modulo $2 \m\ \omega_t xx \v_r$ dove la velocità angolare sarebbe quella del sistema di riferimento mobile, mentre la velocità lineare sarebbe quella del corpo in questione rispetto al sistema di riferimento non inerziale. Se è nulla all'equatore vuol dire che queste grandezze cinematiche sono inevitabilmente parallele, perchè?[/quote]

Però non si capisce neanche bene la domanda.
Forse la domanda è: perchè i due vettori (grandezze cinematiche) sono paralleli ?
Uno ti è dato, la rotazione terrestere, l'altro è un dato del problema, quindi non posso farci nulla sono grandezze date. Se sono parallele, bene, la fdC è nulla. Sul perchè si può dire che è nulla all'equatore ci arriviamo. Se il senso della domanda era un altro, allora non ho capito io.

[Quinzio]

E' giusto dire che la fdC all'equatore è nulla solo se il vettore v è orientato NS, però è anche vero che se orientato OE, la fdC è orientata verso alto-basso, e di norma ciò non produce alcun movimento.
Possiamo anche dire che l'esperimento principe è mettere in oscillazione un pendolo, oppure osservare l'andamento delle perturbazioni (lasciamo perdere il lavandino). In tutti questi casi non si ha mai movimento alto-basso, quindi alla fine, gli unici possibili effetti pratici (seppur minuscoli) all'equatore di annullano del tutto. Certo, dal punto di vista teorico ci sono fdC anche all'equatore, ma credo che sia metodologicamente corretto ignorarle, altrimenti dovremmo prendere in considerazione, ad esempio, la teoria della relativita quando sommiamo la velocità di un treno a quella di un suo passeggero in un esercizio di meccanica.