Locos por la Geología

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En posts anteriores les mencioné de pasadita el efecto Coriolis, y les prometí explicarlo de modo bien sencillito en algún otro momento. Éste es pues, el momento.

Les aclaro que pretendo hacer del tema algo muy digerible y de verdad accesible a todos, porque ya hay en wikipedia páginas que tienen toda la formulación física y matemática, que acá no les voy a repetir.

Mi objetivo es que capturen el concepto, para entender después otros muchos temas, relacionados sobre todo con el clima.

¿Qué es el efecto de Coriolis?

Se denomina efecto Coriolis o de Coriolis a la fuerza ficticia que afecta a un cuerpo que se mueve, con respecto a un sistema que a su vez está en rotación.

Sin embargo no debe confundirse con la fuerza centrífuga, ya que el vector que representa a la fuerza de Coriolis es tanto perpendicular al eje de rotación del sistema, como al vector que representa el movimiento del cuerpo.

El efecto resultante cuando el sistema involucrado es la Tierra en rotación, se manifiesta a través de la desviación de toda masa de aire o de agua en desplazamiento sobre la superficie planetaria.

El efecto Coriolis hace que una masa fluida que se desplaza en el hemisferio norte se desvíe hacia la derecha respecto a su trayectoria original, mientras que en el hemisferio sur se desvía hacia la izquierda.

El único sitio del planeta donde no ocurre desviación alguna del cuerpo fluido en movimiento, es a lo largo del propio ecuador de rotación. Ahora bien, a nivel atmosférico un desplazamiento de aire paralelo al ecuador y en la latitud 0°, es difícil de concebir, porque no habría un gradiente térmico (al menos en teoría) que creara una corriente que se desplazara a lo largo de ese círculo máximo. De hecho en el patrón global de circulación atmosférica, no hay vientos que recorran el planeta según ese diseño.

¿Quién describió la fuerza de Coriolis por primera vez?

Fue Gaspard-Gustave de Coriolis, quien presentó este efecto en un artículo publicado en 1835, con el título «Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps» (Sobre las ecuaciones del movimiento relativo de los sistemas de cuerpos).

En ese artículo apareció la descripción matemática de la fuerza, pero sólo hacia el inicio del Siglo XX, comenzó a conocerse con el nombre de su descubridor; pese a que ya desde el final del S XIX el efecto- todavía innominado- había comenzado a aplicarse en los análisis matemáticos de las disciplinas meteorológicas y oceanográficas.

¿A qué se debe el efecto de Coriolis?

Expliquémoslo sencillito. Supongamos una masa de aire que parte desde el ecuador hacia el norte, y que obviamente también deberá moverse hacia el este, porque el planeta entero rota hacia el este.

En el círculo ecuatorial, donde comienza el movimiento de la masa de aire (digamos que también donde nace el vector que lo representa), tanto la Tierra como la corriente de aire se mueven a una misma velocidad, que ronda los 1.670 km por hora. (Y que no les dé vértigo, porque al movernos con ella, y no tener un marco referencial en reposo, no notaremos tal movimiento, así que tranquis).

Ahora piensen en un punto cualquiera del planeta que no esté sobre el ecuador. Tanto al norte como al sur del círculo máximo, todos los puntos terrestres recorren menos distancia a lo largo de una vuelta completa del planeta en el mismo tiempo de aproximadamente 24 h. Por ende, es obvio que al alejarse del ecuador, la velocidad de rotación disminuye.

Volvamos a nuestro vientecito que se mueve desde el ecuador hacia el norte. Debido a lo que acabo de explicarles, esa corriente – que se mueve en el ecuador con la misma velocidad que la superficie terrestre- cuando se desplaza hacia el norte, comienza a retrasarse, desviándose hacia el este, respecto a la superficie terrestre que le queda por debajo.

Para un observador en la Tierra, ese flujo de aire parece entonces desviarse hacia la derecha, y ¡voilá!, ya tenemos explicado el efecto de Coriolis. (Vean la figura que ilustra el post).

Obviamente en el hemisferio Sur, la desviación será hacia la izquierda por el mismo mecanismo.

¿Por qué se lo considera una fuerza ficticia?

Porque si toda esa circulación se observara desde fuera del planeta, al cambiar el marco de referencia, la desviación en realidad no existe, y podríamos ver la trayectoria de la masa de aire como aproximadamente recta y no curvada. Lo podrán ver muy bien en el video que pesqué en la red para ustedes, y que seguramente les va a encantar.

¿Qué importancia tiene a los efectos de la dinámica geológica?

Como en la Tierra todo el sistema de circulación, tanto atmosférica como oceánica, se ve modificado por el Efecto de Coriolis, la transferencia térmica superficial se ve altamente influenciada, y el clima todo es a su vez, un factor relevante para la dinámica exógena.

De allí que los geólogos nos tomemos el trabajo de entender este tema. Y ustedes, mis lectores, lo van a aplicar conmigo, en explicaciones de posts futuros, ya lo verán.

Para quienes comprenden inglés, les incluyo este video donde no puede explicarse mejor y más gráficamente el efecto de Coriolis, y que he tomado de este canal de You Tube

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de esta página.

¿Qué es el agua de las brujas?

En estos días en que se aproxima la fiesta de Halloween, me pareció pertinente comentar esa creencia popular, según la cual, llevar un vaso de agua limpia al dormitorio cuando se dispone uno a dormir, es una manera de eliminar las «malas ondas» de personas malintencionadas.

Efectivamente, mucha gente pone en práctica esa costumbre, y llama al vaso de agua destinado a «absorber las malas vibraciones ajenas», el agua de las brujas.

Conozco personas educadas que esgrimen al día siguiente el vaso mostrando sus muchas burbujas, a las que interpretan como el resultado de la «acción de limpieza» de toda clase de malas influencias, ojeaduras, etc. etc., diciendo con total convicción:

-«¡Mirá, mirá qué cantidad de malas ondas me mandan! Decí que tengo el vasito éste, si no…»

Bueno, pues es hora de echar por tierra el mito, ya que con buenas o malas intenciones, con o sin gente envidiosa alrededor, el agua con la que ustedes pernocten siempre estará llena de burbujas al día siguiente, porque se trata de un proceso natural e inevitable… a menos que aprendan a reemplazar la respiración por la fotosíntesis, cosa que no veo como muy probable.

¿Qué es el aire?

Empecemos por analizar la naturaleza del aire atmosférico. Se trata de una mezcla de gases compuesta aproximadamente por 78% de nitrógeno (N), 21 % de oxígeno (O), y un 1% de otros gases, con amplia dominancia del dióxido de carbono CO2.

El aire en el dormitorio de cualquier cristiano tendrá más o menos esa composición, hecha la salvedad de algunas variaciones dependientes de su grado de ventilación y/o polución.

No olvidemos que en un ambiente cerrado la constitución del aire puede verse afectada por mil cosas, desde los elementos volátiles aportados por un sahumerio hasta los dudosos escapes resultantes de una opípara cena. 😀 Sin embargo, difícilmente la composición al comienzo de la noche se apartará demasiado de la ya descrita.

Ahora bien, a medida que avanzan las horas, la respiración de los bellos durmientes consumirá oxígeno, y devolverá CO², con lo cual la proporción entre ambos puede variar bastante, y la presión parcial de cada componente cambiará también.

¿Qué es la presión parcial de un gas?

Ahora voy a explicarlo en términos tan sencillos como sea posible, y espero que los colegas no me salten a la yugular por algunas simplificaciones que voy a hacer, y empiecen a los gritos con la Ley de Henry o el postulado de Dalton, que omitiré mencionar y analizar aquí, en aras de una mejor comprensión, por más que tengan relación con el tema.

Hecha esta aclaración previa, una manera muy fácil de entender el concepto de presión parcial, es asumir que en una mezcla de gases, la presión total del conjunto resulta de la suma de las presiones de los distintos compuestos presentes, cada una de las cuales es proporcional a la cantidad de ese compuesto, que forma parte de la mezcla.

Suena difícil, pero lo que significa es simplemente que cuanto mayor sea la cantidad de un gas dado, mayor será su presión parcial.

Para hacerlo más fácil todavía, veamos un ejemplo clásico.

Si la presión atmosférica es de 1 atmósfera (atmósfera es una unidad de medida de presión de gases), y la composicion del aire es la que mencionamos más arriba, la presión parcial de nitrógeno será 0,78 atmósferas (ya que hay 78% de N en la mezcla); la del oxígeno será 0,21 (porque hay 21%) y la de los demás gases 0,01 atmósfera.

¿Esas presiones parciales son constantes?

Como ya expliqué más arriba, la presión depende de la concentración de cada gas, y como ya dije también, a lo largo de la noche, el aire de un dormitorio tendrá cada vez más CO² (además de otros eventuales contaminantes) y la presión parcial de este gas aumentará.

¿Cómo se produce entonces el enriquecimiento en burbujas del agua del vaso?

Muy simple, el aumento selectivo en la presión del CO², hará que éste se disuelva en el agua del vaso, ya que todo gas se mueve desde las zonas donde su presión parcial es mayor hacia las zonas donde ésta es menor.

En este caso se mueve desde el aire hacia el agua que tiene la capacidad de admitirlo en solución, y que al comienzo no lo contiene, es decir que en el primer momento la presión parcial de CO² en el agua es igual o próxima a 0.

Las burbujas que se ven después son precisamente las provocadas por el CO² disuelto, y por esa razón, mientras respiremos, necesariamente se van a formar en el agua, haya o no haya «malas ondas» en el ambiente.

Bueno, mis queridos, ya ven que llevar el vasito a la mesa de luz es al cuete, a menos que sea para no levantarse a buscarlo si tienen sed a la noche.

Nos vemos el miércoles, y vayan preparando los disfraces para Halloween. Un abrazo. Graciela.

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