Mostrar código-fonte de Força inercial de Coriolis

{{Mais notas|data=junho de 2021}}
[[Ficheiro:Corioliskraftanimation.gif|miniaturadaimagem|No referencial inercial (parte superior da imagem), a bola preta se move em linha reta. No entanto, o observador (ponto vermelho) que está no referencial rotativo/não inercial (parte inferior da imagem) vê o objeto seguindo um caminho curvo devido às forças de Coriolis e centrífugas presentes neste referencial ]]


A '''força inercial de Coriolis''' ou '''pseudoforça de Coriolis''' é uma pseudoforça ou [[Inércia|força inercial]] - não sendo portanto uma [[força]] na definição do termo - percebida apenas por observadores solidários a referenciais não-inerciais animados de [[movimento de rotação]] em relação a um referencial inercial que se afastam ou aproximam do centro deste movimento de rotação. A pseudoforça de Coriolis faz-se presente apenas quando o objeto se encontra em movimento em relação ao referencial não-inercial em consideração, mostrando-se sempre perpendicular à [[velocidade]] e também ao eixo de rotação do sistema não inercial em relação ao inercial.<ref name="ClassicalDynamics_Thornton"> Thornton,Stephen T.;  Marion, Jerry B.- Classical Dynamics of Particle and Systems - 4 edition - Sounders College Publishing - Philadelphia - ISBN 0-03-0973023-3 </ref>

Os corpos em movimento em relação ao referencial em rotação aparecem também sujeitos a uma segunda pseudoforça que atua em direção radial para fora, ou seja, que atua de forma paralela ao [[Vetor (matemática)|vetor]] que localiza a partícula em relação ao centro de [[curvatura]] da trajetória descrita pela partícula conforme identificada via referencial inercial. Tal pseudoforça denomina-se [[força centrífuga]]. 

A pseudoforça centrífuga e a pseudoforça de Coriolis são, portanto, as duas parcelas da [[força inercial]] total necessária à correta descrição dos movimentos dos corpos observados a partir de referenciais não-inerciais que giram em relação a um [[referencial inercial]]. Sendo parcelas de uma força inercial ou pseudoforça, são também forças inerciais, e portanto não são [[força]]s na definição formal do termo. Não se consegue estabelecer a reação do [[Ação e Reação|par ação-reação]] para estas forças.

==História==
No final do [[século XVIII]] e início do [[século XIX]], a [[Mecânica]] conheceu grandes desenvolvimentos teóricos. Como engenheiro, [[Gustave-Gaspard Coriolis]] interessou-se em tornar a mecânica teórica aplicável na compreensão e no desenvolvimento de máquinas industriais. Em seu artigo ''Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps'' (1835), Coriolis define matematicamente a força que, mais tarde, levaria seu nome. Neste artigo, a "força de Coriolis" aparece como um componente suplementar da "[[força centrífuga]]", sentida por um corpo em movimento relativo a um referencial em rotação, como acontece, por exemplo, nas engrenagens de uma máquina.

O argumento de Coriolis baseava-se na análise do [[Trabalho (física)|Trabalho]] e da [[Energia]] potencial e cinética nos sistemas em rotação. Hoje em dia, a demonstração mais utilizada para ensinar a pseudoforça de Coriolis usa os utilitários da [[Cinemática]].

Foi somente no final do século XIX que e "força de Coriolis" fez sua aparição na literatura [[Meteorologia|meteorológica]] e [[Oceanografia|oceanográfica]]. O termo "força de Coriolis" apareceu no início do [[século XX]].

==Representação matemática==
A pseudoforça de Coriolis <math>F_{cr}</math> é perpendicular ao eixo de rotação do referencial não-inercial em relação ao referencial inercial e ao vetor da velocidade do corpo em movimento, velocidade <math> \vec v_r </math> esta relativa ao referencial não-inercial. Se o corpo se afasta do eixo de rotação, <math>F_\text{cr}</math> exerce-se no sentido contrário da rotação. Se o corpo se aproxima do eixo de rotação, <math>F_\text{cr}</math> exerce-se no mesmo sentido que a rotação.

Conhecidas a velocidade angular <math> \vec \omega </math>, a massa m da partícula e sua velocidade <math> \vec {v_r} </math> em relação ao sistema não inercial (ao sistema girante), pode-se determinar a pseudoforça de coriolis mediante a expressão:

:<math>\vec{F}_\text{cr}= 2m(\vec{v} \times \vec{\omega})</math><ref name = "ClassicalDynamics_Thornton"/>

onde <math> \times </math> representa o [[produto vetorial]] dos vetores citados.

==Pseudoforças de Coriolis e centrífuga==
[[Ficheiro:Coriolis effect10.svg|thumb|right|Representação esquemática de fluxo em torno de uma zona de baixa pressão. A força de gradiente de pressão é representada pelas flechas azuis. A "força de Coriolis", sempre perpendicular à velocidade, em vermelho.]]
[[Ficheiro:Coriolis effect09.png|right|thumb|200px|O efeito da pseudoforça de Coriolis na superfície da Terra]]

Em [[Física]] [[Mecânica Clássica|clássica]], identifica-se a "força de Coriolis" como fictícia ou [[Força|inercial]] devido ao facto desta existir somente em referenciais em [[movimento circular]] em relação a um inercial. Neste caso a "força de Coriolis" aparece junto com a "força centrífuga", e como a força centrífuga, não é uma força na definição precisa do termo, ou seja, uma força em sentido real. A pseudoforça de Coriolis depende da velocidade do corpo em relação ao referencial girante, e é nula, por definição, no caso de um corpo imóvel em relação a este referencial. A pseudoforça centrífuga, por sua vez, depende da ''posição'' do corpo em relação ao centro de rotação, e na maioria das vezes não é nula, mesmo para partículas paradas em relação ao referencial em rotação. Pode-se assim dizer que a pseudoforça centrífuga é o componente estático da força inercial que se manifesta no referencial em rotação enquanto que a pseudoforça de Coriolis é o componente dinâmico.

O conceito de força fictícia força a questão ''O que é uma força "verdadeira"''? As forças fictícias não existem na [[Relatividade Geral]] em função da [[covariância geral]], um argumento que pode simplificar radicalmente esta questão ao lembrar-se que o referencial em repouso ou em movimento retilíneo uniforme (em relação às "estrelas fixas") é um conceito essencialmente newtoniano que foi reclassificado ao nível de aproximação útil pela mecânica relativista.

==Efeitos==
Um observador sobre a superfície da Terra constitui-se em um referencial não inercial que gira em relação a um inercial com origem no centro da Terra. Logo, para tais observadores, a pseudoforça de Coriolis dá origem, ou seja, explica, diversos fenômenos observados da superfície da [[Terra]]. Ela influencia o movimento das [[massa de ar]] (vide figuras. Obs.: localize-se como um observador na superfície da Terra, no centro das figuras, e não como um inercial, a olhar o globo do espaço), desvia a trajetória de projéteis de longo alcance e causa uma modificação no plano do movimento de um [[pêndulo]], como demonstrado por [[Jean Bernard Léon Foucault|Foucault]] na sua experiência do [[pêndulo de Foucault (experiência)|pêndulo de Foucault]] em [[1851]] no [[Panteão de Paris|Panthéon]].

Uma experiência colocando em evidência a pseudoforça de Coriolis pode ser feita como segue: uma pessoa senta-se em uma cadeira giratória com os braços estendidos e com halteres nas mãos. Faz-se a cadeira girar em torno do seu eixo com razoável velocidade angular. Se a pessoa sentada na cadeira encolhe os braços e aproxima os halteres de seu corpo, sua velocidade angular aumenta. Para uma pessoa inercial observando o fenômeno, trata-se simplesmente da conservação do [[momento angular]], mas para a pessoa sentada na cadeira a interpretação é diferente: ela precisa, com os halteres estáticos em relação a ela, constantemente puxar os halteres em direção a seu corpo a fim de criar uma força que cancele a pseudoforça centrífuga que ela observa em seu referencial, força centrífuga esta que quer puxar o objeto para longe dela em direção radial. Para ela encolher os braços sem girá-los ao redor do corpo, ela precisará fazer, além de uma força ligeiramente maior do que a centrífuga (para puxar os halteres em sua direção), também uma força lateral (perpendicular a seus braços), a fim de cancelar a pseudoforça de Coriolis que surge quando os halteres se movem com velocidade não nula em direção a ela. Se ela não aplicar esta força perpendicular aos braços a fim de cancelar a força de Coriolis, os halteres e seu braços serão postos a girar, em função desta força, em torno de seu corpo. No caso das massas de ar se deslocando nas figuras, não há quem faça esta força perpendicular ao "braço", e elas são desviadas lateralmente pela pseudoforça de Coriolis ao se moverem.

É importante ressaltar pois que, embora sejam apenas forças inerciais, para os observadores não inerciais estas mostram-se muito reais, produzindo para eles todos os efeitos que se esperariam de forças reais.

Os ventos de [[nortada]] que se fazem sentir na costa oeste da Europa são um resultado deste efeito.

== Ver também ==
{{Commons|Coriolis effect}}
* [[Gustave-Gaspard Coriolis]]
* [[Efeito de Eötvös]]

{{Referências}}

== Bibliografia ==
Sobre os trabalhos originais de Coriolis que levaram à compreensão da força de Coriolis:
* Coriolis, G.G., 1832: ''Mémoire sur le principe des forces vives dans les mouvements relatifs des machines.''  Journal de l'école Polytechnique, Vol 13, 268-302
* Coriolis, G.G., 1835: ''Mémoire sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps.''  Journal de l'école Polytechnique, Vol 15, 142-154

Sobre a História dos fatos:
* Persson, Anders, 1998: ''How Do We Understand the Coriolis Force?'' Bulletin of the American Meteorological Society, Vol 79, No 7

== Ligações externas ==
* [http://www.seara.ufc.br/tintim/fisica/coriolis/tintim11.htm Artigo na seção TIMTIM POR TIMTIM publicado pelo departamento de Física da Universidade Ferederal do Ceará sobre Força de Coriolis] em [http://www.seara.ufc.br/ Seara da Ciência].
* [http://to-campos.planetaclix.pt/astron/coriolis/coriolis.htm O efeito de Coriolis]
*[http://www2.uol.com.br/sciam/noticias/fato_ou_ficcao__a_agua_dos_vasos_sanitarios_e_os_tornados_giram_em_direcao_oposta_acima_da_linha_do_equador_.html Fato ou Ficção? A água dos vasos sanitários e os tornados giram em direção oposta acima da linha do equador?]

{{Geofísica}}

[[Categoria:Mecânica]]
[[Categoria:Fenômenos naturais]]
[[Categoria:Rotação]]