ACELERACION DE CORIOLIS

1) OBJETIVO:

Obtener la Aceleración de Coriolis de dos formas diferentes, usando caudales y torques.

2) MARCO TEORICO

EFECTO CORIOLIS:

El efecto Coriolis, descrito en 1836 por el científico francés Gaspard-Gustave Coriolis, es el efecto que se observa en un sistema de referencia en rotación (y por tanto no inercial) cuando un cuerpo se encuentra en movimiento respecto de dicho sistema de referencia. Este efecto consiste en la existencia de una aceleración relativa del cuerpo en dicho sistema en rotación. Esta aceleración es siempre perpendicular al eje de rotación del sistema y a la velocidad del cuerpo.

El efecto Coriolis hace que un objeto que se mueve sobre el radio de un disco en rotación tienda a

acelerarse con respecto a ese disco según si el movimiento es hacia el eje de giro o alejándose de

éste. Por el mismo principio, en el caso de una esfera en rotación, el movimiento de un objeto

sobre los meridianos también presenta este efecto, ya que dicho movimiento reduce o incrementa

la distancia respecto al eje de giro de la esfera.

Debido a que el objeto sufre una aceleración desde el punto de vista del observador en rotación, es

como si para éste existiera una fuerza sobre el objeto que lo acelera. A esta fuerza se la

llama fuerza de Coriolis, y no es una fuerza real en el sentido de que no hay nada que la produzca.

ESCUELA POLITECNICA DEL EJERCITO

FACULTAD DE INGENIERIA MECATRONICALABORATORIO DE MECANISMOS

Iván Acosta Pazmiño6to Nivel “A”

Se trata pues de una fuerza inercial o ficticia, que se introduce para explicar, desde el punto de

vista del sistema en rotación, la aceleración del cuerpo, cuyo origen está en realidad, en el hecho

de que el sistema de observación está rotando.

Un ejemplo canónico de efecto Coriolis es el experimento imaginario en el que disparamos un

proyectil desde el Ecuador en dirección norte. El cañón está girando con la tierra hacia el este y,

por tanto, imprime al proyectil esa velocidad (además de la velocidad hacia adelante al momento

de la impulsión). Al viajar el proyectil hacia el norte, sobrevuela puntos de la tierra cuya velocidad

líneal hacia el este va disminuyendo con la latitud creciente. La inercia del proyectil hacia el este

hace que su velocidad angular aumente y que, por tanto, adelante a los puntos que sobrevuela. Si

el vuelo es suficientemente largo (ver cálculos al final del artículo), el proyectil caerá en un

meridiano situado al este de aquél desde el cual se disparó, a pesar de que la dirección del disparo

fue exactamente hacia el norte. Análogamente, una masa de aire que se desplace hacia el este

sobre el ecuador aumentará su velocidad de giro con respecto al suelo en caso de que su latitud

disminuya. Finalmente, el efecto Coriolis, al actuar sobre masas de aire (o agua) en latitudes

intermedias, induce un giro al desviar hacia el este o hacia el oeste las partes de esa masa que

ganen o pierdan latitud de forma parecida a como gira la bolita del ejemplo.

3) PROCEDIMIENTO:

Encendemos el motor y la bomba y tomamos los datos de tiempo, caudal en el caudalimetro y desplazamiento en el palpador. para la primera prueba (Con agua)

Realizamos la segunda prueba (Sin agua) y obtenemos los valores de desplazmidento en el paldador, esto con la finalidad de obtener el torque de las perdidas.

Procedemos a poner pesas en la cuerda para poder obtener los valores del palador, para realizar la grafica de calibración del palpador.

4) REALIZACION:

Area=0.713cm2

R=10.16cm (RADIO DEL MOTOR)

l=30.48mm

ρ=1000 kgm3

(DENSIDAD DEL AGUA)

a) Obtención de la GRÁFICA DE CALIBRACIÓN:

grF PALPADOR[gr] [mm]100 3120 3.625140 4.875160 6180 6.875200 7.75220 8.5240 9.125260 10280 11.25

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

50

100

150

200

250

300

f(x) = 22.0941045192487 x + 33.1318579133346

GRAFICA DE CALIBRACION

PALPADOR [mm]

grF

[gr]

b) Obtención de la ACELERACION DE CORIOLIS analíticamente:

dT=dF∗r

∑ F=m∗a

dT=dm∗(A .CORIOLIS )∗r

dT=dm∗(2∗W∗V )∗r

T=∫0

l

ρ∗Area∗(2∗W∗V )∗r dr

T=ρ∗Area∗(2∗W∗V )∗l2

2

A .C= 2∗Tρ∗Area∗l2

A .C= T

ρ∗Area∗l2