El maremoto en japón, moviéndose a una velocidad de 700 km/h, zonas afectadas tan lejano como Chile, costa, 20 horas después del terremoto. ¿Cómo funciona la fuerza de Coriolis afecta tsunami? También, vi una imagen de un barco atrapado dentro de una gran bañera de hidromasaje. Es la bañera de hidromasaje en la rotación, debido a la fuerza de Coriolis?
Respuestas
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eddiegroves
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El efecto de Coriolis es proporcional a la velocidad:
$\boldsymbol{ F}_C = -2 \, m \, \boldsymbol{\Omega \times v}$,
donde $\boldsymbol{\Omega}$ es la velocidad angular (de la tierra).
Como las ondas, los tsunamis han velocidades muy altas, se podría pensar que sería suficiente para ver el efecto de Coriolis, pero en realidad hay poco efecto.
Cuando en el agua profunda, tsunamis se mueven muy rápidamente, pero el agua de que se componen se mueven muy lentamente. Un ejemplo típico, es una longitud de onda de 200 km, la amplitud de 1 metro, y un período de alrededor de 30 minutos. Por lo tanto, el agua sólo tiene una velocidad de alrededor de 1 metro por hora. Esta es una pequeña fracción de la velocidad de las nubes en la atmósfera que son afectadas por el efecto de Coriolis.
Cuando un tsunami se acerca a la tierra, su altura aumenta considerablemente y de manera que la distancia los movimientos de agua se incrementa. Supongamos que el tsunami se desplaza una distancia de 10 km con un periodo de 30 minutos. Esto supone una velocidad media de 40 km/hora, que es lo suficientemente rápido para unir el efecto de Coriolis en juego.
Poner los números ( $\boldsymbol{v} = 40\; \textrm{km}/\textrm{hour}$ $\boldsymbol{\Omega} = 2\pi/24\;\textrm{hours}\;\;$ ), en la ecuación, nos encontramos con una aceleración máxima de alrededor de:
$\boldsymbol{ F}_C/m = 0.0016\;\textrm{m}/\textrm{s}^2$.
Ya que este es pequeño en comparación con la aceleración de la gravedad (9.8 m/s$^2$ ) que es el que gobierna las últimas etapas de un tsunami, el efecto será completamente despreciable. Terreno Local determina completamente el tsunami del comportamiento.
Por cierto, el efecto de Coriolis es capaz de efecto de las nubes que se mueven por mucho tiempo. Durante un tiempo de 2 horas, una aceleración de $0.0016 \textrm{m}/\textrm{s}^2$ provoca un cambio en la velocidad de alrededor de $12 \textrm{m}/\textrm{s}$.
No creo que la fuerza de Coriolis tiene mucho efecto en un tsunami porque no sólo afectan a las masas en movimiento. Fuerza de Coriolis, de hecho, no es una fuerza sino un patrón de movimiento mirando como si una fuerza estaban involucrados. Es un resultado de la inercia "conducir" el movimiento de masas hacia una dirección constante en el espacio y, al mismo tiempo, la rotación de la tierra llevando a cabo.
Sin embargo, mientras que un tsunami viaja en todo el mundo hay muy poca agua en movimiento, en lugar de lo que realmente se mueve, es su energía. Por el contrario, en los huracanes, de hecho, hay una gran cantidad de aire en movimiento, el cual es afectado por la fuerza de Coriolis.
ACTUALIZACIÓN: Raskolnikov nos suministran con fuentes que sugieren que la fuerza de Coriolis tiene un efecto que no me pregunta. Sin embargo, creo que es insignificante, aunque las grabaciones de onda sobre las imágenes que se nos presentan a mostrar una trayectoria curva. Deepak Vaid sugiere que esto es debido a las corrientes del océano que me parece no muy convincente a medida que se mueven en insignificante velocidades en comparación a la que el tsunami se trasladó al.
Creo que la curvatura de la trayectoria que vemos en las imágenes es una ilusión debida a la proyección del mapa al igual que en la imagen de abajo muestra la geodésica (línea recta) entre Japón y Chile:
Este es el ya mencionado de la imagen mapeada a una esfera.
http://www.youtube.com/watch?v=yoDFmHn4aLQ
El mapa de la NOAA en gnomonic de proyección
Blorgbeard
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Ver también este artículo sobre la modelización de la propagación de tsunami.
Como se señaló en el documento, la fuerza de Coriolis sólo se vuelve importante a lo largo de grandes distancias.
Aquí está un artículo en MathWorld incluyendo muchas referencias.
Nick
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Su adjetivo "grande" en "gran remolino" puede ser muy engañoso. Si te refieres a cientos de metros, no hay efecto de la fuerza de Coriolis puede ser visible a simple vista en esta escala. El origen de la bañera de hidromasaje tenía que ser diferente.
Muy general, el tsunami es todo acerca de las ondas, y si uno tiene una onda, las moléculas de agua se mueve de atrás hacia adelante, en patrones circulares - y el radio del círculo no exceda de 10 metros - la altura de un tsunami.
Eso es muy diferente de la de movimiento de agua en los ríos que fluyen a lo largo de líneas rectas y la fuerza de Coriolis actúa siempre en la misma dirección.
Sin embargo, si las moléculas de agua están haciendo periódico círculos, el efecto de la fuerza de Coriolis no es muy diferente de el caso de el péndulo de Foucault,
El avión en el que el círculo pertenece tiende a girar por 360 grados en 24 horas o menos - que en realidad es comparable a la vida de un tsunami en el océano. Sin embargo, creo que la dinámica interna del agua tiende a redirigir todo el movimiento de las olas, de modo que sólo puede ir hacia arriba y hacia abajo, o en la misma circular patrones de correlación con la dirección de la ola.
Mi conjetura es que el impacto no se puede medir en la final porque radial centrada en las olas en el océano es el único patrón resultante puedo imaginar fácilmente -, pero no estoy muy seguro.
