en esa cabeza, porque nunca, jamás,
podrá volver a sacarlo de allí.
Thomas Cardinal Wolsey (1471-1530)
Mala Fuerza CoriolisHaga click sobre el símbolo para su explicación.
| Sea muy, muy cuidadoso con lo que pone en esa cabeza, porque nunca, jamás, podrá volver a sacarlo de allí. Thomas Cardinal Wolsey (1471-1530) |
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Mala Meteorología:
A medida de que el agua se escurre de un lavatorio (o toilet),
en el Hemisferio Norte rota en una dirección, y si está en el
Hemisferio Sur, lo hace en la dirección opuesta.
Llamado el Efecto Coriolis, está causado por la rotación de la Tierra
Lo primero en esta página es una discusión sobre el tema. Hacia el final de la página usted podrá ver ejemplos de incompetencia de PBS, NPR, y el Sports Illustrated.
La fuerza Coriolis tiene influencia sobre los vórtices de larga duración.
En la escala de huracanes y grandes tormentas de latitudes medias, la fuerza Coriolis hace que aire gire alrededor de un centro de baja presión en un dirección ciclónica. En verdad, el término ciclónico no sólo significa que el fluido (aire o agua) rota en la misma dirección que lo hace la Tierra debajo suyo, sino también que la rotación del fluido se debe a la rotación de la Tierra. Así, el aire que fluye alrededor de un huracaán gira en sentido anti-horario en el hemisferio norte, y en el sentido horario en el hemisferio sur (como lo hace la misma Tierra). En ambos hemisferios, esta rotación es considerada ciclónica. Si la Tierra no girase, el aire fluiría directamente hacia el centro de baja presión, pero en una Tierra que gira, el efecto Coriolis hace que el aire se desvíe y se traslade alrededor del centro de baja presión.
Huracán Andrew
En la fotografía del Caribe, a la derecha, se pueden ver a las nubes espiraladas ciclónicamente del Huracán Andrew (en la boca del Mississippi) y de otro vórtice en el Atlántico.
Pero la fuerza Coriolis es muy pequeña, realmente. |
| agua escurriendo en la manera supuestamente errada |
Comparado con las rotaciones que uno ve normalmente (neumáticos de un auto que pasa, un disco de música, o un lavabo que se vacía), la rotación de la Tierra es muy pequeña: una sola rotación al día. El agua de un lavabo puede hacer una rotación en pocos segundos y por ello tiene una tasa de rotación diez mil veces mayor que la Tierra. No debe ser sorprendente, sin embargo, saber que la fuerza Coriolis es órdenes de magnitud más pequeña que las fuerzas involucradas en estos eventos giratorios de todos los días. La fuerza Coriolis tiene tanta influencia en la dirección de rotación de un lavabo que se vacía, como la que tiene en la dirección de giro de un CD o un tocadiscos.
El sentido de rotación de un lavabo al vaciarse está determinado por la manera en que fue llenado, o por los vórtices inducidos en ella durante el lavado. La magnitud de estas rotaciones pueden ser pequeñas, pero resultan Gargantuescas en comparación con la rotación de la Tierra. He decidido incluir una foto de un lavabo vaciándose, y la primera vez que lo intenté en mi casa, el agua se escurrió en sentido contrario al de las agujas del reloj (anti-horario), exactamente lo opuesto a lo que la tonta aseveración dice que sucede en el hemisferio norte. Esta dirección fue enteramente determinada por la manera en que la canilla había llenado el lavabo. La dirección de rotación de un toilet que se vacía está determinada por la manera en que el agua sale por los bordes del artefacto cuando es operado el botón de vaciado.
¿Es posible determinar la rotación de la Tierra en un lavabo que se vacía?Sí, pero es sumamente difícil. A causa de que la fuerza Coriolis es muy pequeña, uno tiene enormes dificultades para detectarla. Pero ha sido hecho. Uno no puede usar para ello un lavabo común porque carece de la simetría circular necesaria: su forma ovalada y su resumidero fuera de centro hacen inválidos todos los resultados. Aquellos que han tenido éxito usaron un recipiente muy liso, de un metro de diámetro, con un agujero muy pequeño justo en el centro. Un tapón (que puede quitarse desde abajo, para no introducir movimientos espúreos en el agua) bloqueaba el recipiente a medida de que era llenado. Despuése se permitió que el agua permaneciera sin perturbaciones por quizás una semana, para permitir que murieran todos los movimientos y corrientes introducidas en el líquido durante el llenado. Entonces se quitó al tapón (desde abajo). A causa de que el agujero del resumidero era muy pequeño, el recipiente se vació muy lentamente. Esto era necesario porque lleva horas para que el minúsculo efecto Coriolis pueda desarrollar suficiente fuerza para desviar al agua que se vacía y producir un flujo circular. Con estos procedimientos se descubrió que la rotación siempre tiene un sentido ciclónico.
Una sorprendente enorme cantidad de mis alumnos a punto de graduarse me dicen que sus maestros de la secundaria les dijeron que los resumideros vacían el agua em direcciones opuestas en los dos hemisferios debido a la rotación de la Tierra. ¿Por qué ofrecería un maestro tal tipo de basura a sus estudiantes cuando es tan fácil hacer la comprobación? Un viaje a los baños del colegio (sin mencionar a los de sus hogares) les hubiese revelado un vaciado en ambas direcciones (lo que ciertamente requiere que el ecuador adopte un curso tortuoso a lo largo del país).
Es el conocimiento nada más que un montón de abstarcciones para memorizar, sin tener en cuenta a la relevancia de las experiencias diarias?
(Suspiro...) No sé por qué los maestros hacen esto. Pero puedo suponer que que quienes hacen esto nunca sienten la necesidad de lavarse las manos -- o sus mentes.
Nota de FAEC: Es nuestro convencimiento que los maestros enseñan los mismos malos conceptos que, a su vez, les han enseñado a ellos, o que están escritos en los libros de texto recomendados por funcionarios en ministerios de "educación", y escritos por quienes también han sido víctimas de una enseñanza científica deficiente todos ellos sin haber sentido jamás la inquietud de saber si todo ello tiene alguna base científica seria. El espíritu burocrático, epítome de la mediocridad, es una pandemia extendida a todos los niveles del quehacer científico y educactivo. Esa inquietud por despejar de basura el camino hacia el conocimiento y el progreso, es el leitmotiv de nuestra Fundación de Ecología Científica.
Incompetencia de aquellos en quienes confiamos
Falsedad de Primera Agua (para decirlo de alguna manera).
Existen charlatanes operando en una trampa para turistas en Nanyuki, Kenia. En este pequeño villorrio justo sobre la línea del ecuador, un embaucador local trabaja por las propinas a medida de que alegre e impunemente engaña a camionadas de turistas haciéndoles creer que la rotación de la Tierra causa que el agua de una palangana de loza se escurra por el resumidero girando en sentido horario, según esté situado en el lado norte de la línea divisoria, o en sentido anti horario si está en lado sur! (Sí, ha leído usted bien, el charlatán realiza la falsedad al revés. Uno pensaría que si fuese a engañar a la gente, por lo menos haría girar al agua en el mismo sentido que lo hacen los grandes sistemas climáticos).
Esta tontería practicada por el embaucador fue registrada (y respaldada!) por Michael Palin en uno de los episodios de sus especiales en la BBC, De Polo a Polo que es puesto en el aire a menudo en el PBS (Public Broadcast System, o Sistema Público de Televisión). La presentación fue como sigue:
charlatán:
"Este es el hemisferio norte (señalando hacia su izquierda), y este es el hemisferio sur (señalando hacia su derecha). Si ustedes vacían un recipiente cuando se está en el lado norte del ecuador, y observan el agua cuando se vacía, ustedes verán que el agua siempre gira en el sentido de las agujas del reloj [sic]. (toma de una palangana con agua que se vacía girando en el sentido horario. Se usan palitos de fósforos flotando para hacer más evidente el movimiento). Este fenómeno es causado por la rotación de la Tierra. El efecto se hace más fuerte de acuerdo a la distancia a la que uno esté colocado al sur o al norte del ecuador, y se hace más débil a medida de que nos acercamos a la línea [del ecuador]. Por eso es que tenemos que tener una cierta distancia desde el ecuador para que la rotación resulte notable.
Esto es conocido como el efecto Coriolis, y Peter McLeary ha dado esta misma conferencia todos los días durante los últimos seis años. Se realiza en la cáscara quemada de un viejo hotel. El ecuador corría a lo largo del centro del bar. Apuesto a que siempre había f´sforos flotando sobre la superficie de la cerveza. (El embaucador ha estado transportando su palangana con agua unos diez metres hacia el sur de la línea que marca al ecuador, y se vuelve a enfrentar a su audiencia)
Entonces, este cambio a un giro en sentido anti horario [sic] indicando que estamos ahora en [sic] el hemisferio sur. (Toma del agua en la palangana girando en sentido anti-horario)
(Transición a una escena donde el embaucador está ubicando a la palanaga llena de agua directamene en la marca de la línea del ecuador) De manera que ahora estamos justo encima del ecuador, y a cuando vaciamos el agua, ustedes verán que no habrá ninguna rotación. Simplmente se vacía directamente hacia abajo. Y así es como probamos que estamos justo encima del ecuador. (Toma del agua filtrándose sin rotación aparente).
Palin:
Funciona.Seguro que lo hace -- en manos de una charlatán de feria, seguro que sí. y ahora tenemos a Michael Palin actuando como un secuaz de la mala ciencia -- y en la Televisión Pública, nada menos.
Pero, ¿cómo se realiza el fraude? La fuerza Coriolis es tan insignificante que no puede causar la rotación en la palangana del embaucador; en verdad, a sólo diez metros a cada lado del ecuador, es tan minúscula que no podría influenciar ni siquiera a los experimentos tan cuidadosamente realizados (descritos más arriba) como tampoco a los movimientos de gran escala de los sistemas climáticos.
Ejem!
Un corresponsal me ha escrito diciendo que en la versión del programa que ella ha visto, "Mr. Palin procedió a describir la manera en que la demostración fue pura estafa, y dijo cómo el charlatán reconoció su pequeño engaño ..." Sin embargo, en mi versión del programa, Palin respalda sin ambages a la demostración.
¿Podría ser que existan dos versiones por allí, la original y la corregida donde Palin intenta enfrentar las críticas a la versión original? ¿Alguno de ustedes lo sabe?
Hasta ahora, los únicos lectores que me han escrito acerca de este punto son quienes han visto la versión de apoyo de Palin a la farsa. No hay otros informes de otra versión donde Palin afirme haber hecho notar que el farsante había trampeado.
Entonces, el tramposo tiene que estar forzando la rotación por otros medios, y de una manera tan disimulada que las camionadas de turistas no se aperciban de los medios. Verdaderamente, un colega mío que presenció la actuación de primera mano, y sabía que era un engaño, no fue capaz de detectar la manera en que el fraude era perpetrado. (Una interesante acotación es que, una vez de regreso en el omnibus, él informó a los demás turistas que acababan de presenciar una falsedad -- la Tierra no hacía que el agua girase en una u otra dirección -- hubo un amplio desencanto. Los turistas preferían que la fantasía fuese realidad.)
Falsedad Hágalo-Usted-Mismo.
Hay dos claves para conseguir una faslsedad exitosa en el cambio de la dirección de giro del líquido que se vacía, a satisfacción del embaucador. Una de ellas se revela en cada una de las dos fotos (arriba) que capturé del programa de TV:
Un recipiente no circular
El recipiente no circular le permite al charlatán introducir fácilmente una rotación en el agua del recipiente después que comienza. Imaginemos que el recipiente es llenado con mucho cuidado de modo que no hay una rotación inicial. De verdad, uno quiere mostrar a la audiencia que cualquier rotación introducida durante el llenado se ha muerto completamente. Ahora ¿qué?. Si el recipiente fuese circular, sería más difícil iniciar una rotación haciéndolo girar, pero siendo el recipiente casi cuadrado, el agua tiene forzosamente que girar si el recipiente lo hace.
Volverse para enfrentar a la audiencia
Pero, ¿cómo hace uno para volverse hacia la audiencia sin que ésta sospeche nada? Obviamente, debe de hacerse de tal manera que la audiencia no atribuya la acción a parte del engaño, sino a una cortesía que les permite observar mejor.
El procedimeinto es como sigue:
Encuentre los materiales
Uno necesita dos recipientes de plástico: uno es el que deberá ser llenado de agua y luego vaciado, y el otro es un balde para recibir el agua que se vacía. El recipiente NO tiene que ser circular. Yo encontré uno casi cuadrado (hecho de Sterilite) por $1,28 en un Wal-Mart local. Es uno de 750 cc. Funciona bien. Perfórele un agujero en el centro del fondo (digamos de 7 u 8 mm de diámetro). No es necesario un tapón especial para el agujero: el dedo índice introducido desde abajo será suficiente. El otro recipiente puede ser cualquier balde de plástico pequeño, con la única condición de que el otro recipiente tiene que poder asentarse sobre él mientras el agua se vacía.Volver a Mala Ciencia
Elija el punto que usted desea que sea el ecuador (el centro de la clase servirá). Llene el recipiente cuadrado desde el balde y permita que todo el movimiento muera. (Para disminuir el movimiento, puede insertar un objeto plano vertical, como una cartulina, y luego retirarla suavemente.) Luego puede mostrarle al público que no hay movimiento del agua (fósforos flotando o espolvoreando pimienta).
Si usted va hacia el lado norte del ecuador, párese frente al recipiente mirando hacia el sur. Levántelo, y gire hacia su izquierda, camine hasta el extremo norte de la habitación, gire otra vez hacia su izquierda, y enfrente a la audiencia. Como usted tiene un recipiente no circular, le ha introducido al agua un movimiento de rotación anti-horario (que es ciclónico en el hemisferio norte).
Agregue un indicador (fósforos o pimienta). Retire el tapón (su dedo) y permita que el agua se vacíe. Mienta con toda su boca afirmando que la rotación de la Tierra, aquí en el lado norte de la clase, es la que ha provocado el giro que ha tomado el agua.
Regrese al ecuador de su clase, pero esta vez párese del "lado sur", mirando hacia el norte. Después de llenar al recipiente, gire hacia su derecha para enfrentarse a la audiencia, camine hacia el sur, nuevamente gire hacia su derecha para enfrentar a la audiencia (la rotación ciclónica en el hemisferio sur es en el sentido horario), y recuerde completar la demostración mintiendo una vez más.
Esta es la parte más difícil del engaño, porque realmente es muy difícil eliminar toda la rotación de un recipiente de agua. Debería en verdad permanecer quieta por un tiempo muy prolongado (y su dedo podría cansarse). Si el recipiente es bastante profundo, y el agujero pequeño, toma un momento o dos antes de que la rotación sea aparente. Esta parece ser la "gambeta" usada por el farsante de Kenia.
Lo que puedo decir es que el truco funcionó cada vez que lo puse en práctica. Si alguno de ustedes puede introducir alguna mejora en el procedimiento, les ruego enviarme un mensaje.
Uno no acude normalmente al Sports Illustrated para una visión sobre el mundo natural, a menos que sea para mirar ese mundo natural que usa trajes de baño. Sin embargo, uno tampoco espera incompetencia por parte de la revista. Sin emabrgo, el número especial Invierno 1988 sobre trajes de baño ofrece mucho más que su conjunto normal de imágenes picantes, también ofrece basura geográfica y científica. En un artículo de Jamie Malanowski, titulado "Latitud Cero" (comenzando en la página 16), aprendemos que:
Digamos que usted pasa vacaciones en un lindo hote en Costa Rica [sic]. Siniténdose inquieto, usted se va de paseo, andando en una dirección generalmente hacia el sur. Después de algunos días y algunas bebidas de su elección, usted se detiene en una instalación apropiada y hace lo que siempre hace cuando la naturaleza se lo pide. Cuando tire la cadena, usted nota que el agua hace un torbellino al vaciarse el toilet en una dirección anti-horaria. Ahora continúe su caminata. Vaya al sur lo suficiente, y la próxima vez que vaya al baño, el agua girará en sentido horario al escapar del inodoro. y entonces le golpea: En algún lugar de allí, usted ha cruzado el ecuador!
Aparte del hecho que el ecuador queda a una caminata bastante más larga (y dificultosa) de Costa Rica, cualquier diferencia en el comportamiento de los inodoros del viaje es el resultado de la casualidad y no de haber cruzado ninguna línea del ecuador.
En Octubre 16, 1996, el programa de NPR, Rewind, puso un baldón en su historial con su discusión sin sentido del efecto Coriolis. La bibliotecaria que lo preparó apoyó su posición con referencias al libro Rainbows, Curveballs and other Wonders of the Natural World Explained ("Arcos iris, Bolas Curvas, y Otras Maravillas del Mundo Natural Explicadas"), por ira Flatow, presentador del programa de NPR Talk of the Nation - Science Friday ("Charla de la Nación - Viernes de Ciencia") y con un programa emitido previamente en la PBS (origen: la BBC) llamado "De Polo a Polo" (o, Círculo Completo). Usted puede leer acerca de las tonterías de "De Polo a Polo" más arriba. Todavía me falata saber qué es lo que tiene que decir al respecto Ira Flatow. Nota: Desde entoncdes, el programa ha rectificado su error
U n estudiante de física de la Universidad de Nottinham, en Gran Bretaña, me escribió para contarme que el libro de física que les fue asignado en uno de los cursos declara:
"...a una escala menor, el efecto Coriolis hace que el agua de una tina gire en sentido anti-horario en el hemisferio norte..."(Suspiro) Este ejemplo obnubilante de incompetencia científica es ofrecida por el autor, Paul A. Tipler, en la página 128 de su libro, Física para Ingenieros y Científicos, 4a edición. Uno se pregunta si Tipler también tiene equivocado su concepto de la magnitud relativa las demás fuerzas de la naturaleza, o reserva ese privilegio para la fuerza Coriolis. En los Estados Unidos, el editor de libro es W.H. Freeman, y en Gran Bretaña es Worth Publishers. VERGÜENZA PARA AMBOS EDITORES.
Pero, competencia de los maestros
El sentido de rotación de alos recipientes que se vacían NO está determinado por la rotación de la Tierra, sino por la rotación que ha sido introducida en el agua durante el llenado del recipiente, o más tarde cuando fue perturbada (digamos, durante el lavado). la rotación de la Tierra sí tiene influencia sobre la dirección de rotación de los grandes sistemas del clima y los grandes vórtices en los océanos, porque estos son fenómenos de larga vida que permiten que la débil fuerza Coriolis produzcan un efecto significativo con tiempo suficiente.
Antes de enviarme alguna pregunta, por favor asegúrese de que ha leído Coriolis FAQ para ver si el asunto ha sido ya tratado de manera satisfactoria.
