Force de Coriolis...ou pas?

[invite2b4d6eca]

Bonjour à tous!
Question (hyper)connues: celle du sens de l'eau dans un évier en hémisphère Nord et en hémisphère Sud. Dans un premier temps, on se réfère tous à l'effet Coriolis: Droite au Nord, Gauche au Sud. Mais un deuxième paramètre vient perturber mon raisonnement: celui de la dépression! En effet si l'on considère la dépression, l'eau devrait tourner à Gauche au Nord et à Droite au Sud, Non???? Alors Droite Gauche ou Gauche Droite. J'espère que quelqu'un pourra m'éclairer.
Merci d'avance.
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[invite93d2be1e]

il me semble que le tourbillon dans le lavabo n'est pas du à Coriolis. En effet, l'influence de cette force ne se fait sentir que sur des systèmes de très grandes dimensions ( genre une zone de perturbation météo) et après de longues durées.

Après, j'ajouterai que l'étude des écoulements, c'est assez sale, et les petites irrégularités sur la surface d'un lavabo suffisent pour déclencher le tourbillon dans un sens ou dans l'autre.

mais rien ne vaut l'expérience, essaie avec ton lavabo 100 fois de suite! après tout c'est comme ça qu'on valide une loi théorique = )

nb: bon, coriolis dans un manège, c'est autre chose.

[invite2b4d6eca]

Imaginons nous alors une énorme lavabo, idéal (sans aucune imperfection): effet de Coriolis ou dépression? Les deux se défendent....

[Gilgamesh]

Bonjour à tous!
Question (hyper)connues: celle du sens de l'eau dans un évier en hémisphère Nord et en hémisphère Sud. Dans un premier temps, on se réfère tous à l'effet Coriolis: Droite au Nord, Gauche au Sud. Mais un deuxième paramètre vient perturber mon raisonnement: celui de la dépression! En effet si l'on considère la dépression, l'eau devrait tourner à Gauche au Nord et à Droite au Sud, Non???? Alors Droite Gauche ou Gauche Droite. J'espère que quelqu'un pourra m'éclairer.
Merci d'avance.

L'accelération de Coriolis à la surface de la Terre à la lattitude Phi se calcule ainsi :



avec omega la vitesse angulaire de la Terre :
rad/s

v la vitesse du fluide, disons 10 cm/s pour le mouvement de l'eau dans un lavabo

Phi = 48° à Paris

soit a ~ 5.10^-6 m.s^-2

soit 1,8 millionième de g0, l'accélération de la pesanteur. Pour produire un écart de vitesse de 1 cm/s, il faudrait que l'accélération agisse 1 demi-heure, soit nettement plus qu'il n'en faut pour que le lavabo se vide . Et bien entendu il existe d'autre forces liées à la forme du récipient qui agissent avec une intensité bien plus grande.

Il faut des trajectoire de plusieurs dizaines de km au minimum pour que Coriolis puisse faire sentir son effet.

a+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite93d2be1e]

tu en connais beaucoup des lavabos réguliers de la taille d'un océan?

cela dit, même mon prof de physique de l'an dernier a osé nous donner comme exemple de système où on pouvait observer coriolis le lavabo...

merci gilgamesh pour la théorie

[invite2b4d6eca]

Mon lavabo grand comme l'océan, c'est comme un corps noir: c'est idyllique ! Le problème est de savoir si : c'est l'effet de Coriolis qui détermine le sens, ou la dépression créée! Ou éventuellement c'est deux forces ce contre, et donc que le sens est totalement aléatoire?

[invitee0b658bd]

bonsoir,
pourquoi voudrait tu que la depression donne un sens de rotation preferentiel ?
fred

[invite2b4d6eca]

Et bien en hémisphère Nord, le vent tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre dans les dépressions!

En faite si je m'en tiens à ce que vous dites, à échelle des lavabos, c'est totalement aléatoire?. Ok et à une échelle gigantesque??

[invitee0b658bd]

a grande echelle et aux vitesse adequates cela peut devenir trés important.
fred

[invite2b4d6eca]

Qu'est-ce qui peut devenir très important???

[invitee0b658bd]

l'influence de la force de coriolis
par exemple sur une particule d'air qui se deplace sur des centaines ou des miliers de km à des vitesses de plusieurs m/s le trajectoire est fortement influencée par l'acceleration de coriolis
fred

[invite2b4d6eca]

Donc: c'est l'effet de Coriolis, et dé/pression n'ont rien à voir!!

[Gilgamesh]

Et bien en hémisphère Nord, le vent tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre dans les dépressions!

En faite si je m'en tiens à ce que vous dites, à échelle des lavabos, c'est totalement aléatoire?. Ok et à une échelle gigantesque??

Gigantesque n'est pas terme. Disons déterminant à grande échelle, oui.

Pour quantifier l'échelle on utilise le "paramètre de Coriolis", qui est une fréquence :



Pour avoir l'accélération, on multiplie f par la vitesse du fluide.

A partir de ce paramètre, on détermine un rayon inertiel : c'est le rayon du cercle que ferait la particule soumise à la seule force de Coriolis à la surface de la sphère.



avec v la vitesse du fluide.

Pour les flux atmosphérique, tu as v~ 10 m/s, à latitude tempérée (45°) cela correspond à R ~ 15 km. Pour un flux océanique, tu as plutot v ~ 1 cm/s et R ~ 150 m.

Ca te donne l'échelle à partir de laquelle on peut commencer à prendre en compte Coriolis.

Pour finir, on détermine le nombre de Rossby :

(sans dimension)

avec v la vitesse du fluide, f le paramètre de Coriolis et L la dimension typique du système qui donne le ratio entre les forces inertielles et la force de Coriolis. Plus le nombre de Rossby est petit, plus Coriolis intervient.

Pour un mouvement de l'atmosphère de L ~ 1000 km à v=10 m/s, Ro ~ 0,1 => il faut prendre en compte Coriolis.
Pour un match de tennis avec une balle à 30 m/s sur 50 m, Ro ~ 6000, on néglige Coriolis.

a+

[invitee0b658bd]

Non, mais ils sont intimement liés dans le cas des depressions atmospheriques
la depression vient créer la vitesse et coriolis fait tourner
fred