Force de Coriolis
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Le sens de rotation de cette basse pression tournant au large de l'Islande dans le sens contraire des aiguilles d'une montre est dû aux effets combinés de la force de Coriolis et du gradient de pression.
Le sens de rotation de cette basse pression tournant au large de l'Islande dans le sens contraire des aiguilles d'une montre est dû aux effets combinés de la force de Coriolis et du gradient de pression.

Dans un système de référence (référentiel) en rotation uniforme, les corps en mouvement, tels que vus par un observateur partageant le même référentiel, apparaissent sujets à une force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au...) d'inertie (L'inertie d'un corps découle de la nécessité d'exercer une force sur celui-ci pour modifier sa vitesse (vectorielle). Ainsi, un corps immobile ou en mouvement rectiligne uniforme (se déplaçant sur une...) perpendiculaire (En géométrie plane, on dit que deux droites sont perpendiculaires quand elles se coupent en formant un angle droit. Le terme de perpendiculaire vient du latin per-pendiculum (fil à...) à la direction de leur mouvement. Cette force est appelée force de Coriolis (Dans un système de référence (référentiel) en rotation uniforme, les corps en mouvement, tels que vus par un observateur partageant le même référentiel,...) en l'honneur de l'ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature technologique, concrets et souvent complexes, liés à la conception, à la réalisation et à la mise en œuvre de...) français Gaspard-Gustave Coriolis (Gaspard-Gustave Coriolis (né le 21 mai 1792 à Paris - mort le 19 septembre 1843 à Paris) mathématicien et ingénieur français, enterré au Cimetière du Montparnasse (12e division - 1 Ouest - 12 Nord). Il est le fils de...).

Histoire

À la fin du XVIIIe siècle et au début du XIXe siècle, la mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce...) connut de grands développements théoriques. En tant qu'ingénieur, Coriolis s'intéressait à rendre la mécanique théorique applicable dans la compréhension et le développement de machines industrielles. C'est dans son article Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps (1835) que Coriolis décrivit mathématiquement la force qui devait porter son nom. Dans cet article, la force de Coriolis apparaît comme une composante supplémentaire à la force centrifuge, ressentie par un corps en mouvement relativement à un référentiel en rotation, comme cela pourrait se produire par exemple dans les rouages d'une machine.

L'argumentation de Coriolis était basée sur une analyse du travail et de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) potentielle et cinétique (Le mot cinétique fait référence à la vitesse.) dans les systèmes en rotation. De nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à...), la démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir de propositions initiales, ou précédemment démontrées à partir de...) la plus utilisée pour enseigner la force de Coriolis utilise les outils de la cinématique (En physique, la cinématique est la discipline de la mécanique qui étudie le mouvement des corps, en faisant abstraction des causes du mouvement (celles-ci sont...).

Ce n'est qu'à la fin du XIXe siècle que cette force fit son apparition dans la littérature météorologique et océanographique. Le terme force de Coriolis apparut au début du XXe siècle.

Définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.)

Sur l'image du haut on voit une bille s'éloigner en ligne droite depuis le centre d'un disque en rotation vers la bordure, c'est le point de vue d'un observateur extérieur.  Sur celle du bas, on note la trajectoire parcourue par cette même bille sur le disque, c'est le point de vue du repère en rotation.
Sur l'image du haut on voit une bille s'éloigner en ligne droite depuis le centre d'un disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet — discus en latin.) en rotation vers la bordure, c'est le point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) d'un observateur extérieur. Sur celle du bas, on note la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) parcourue par cette même bille sur le disque, c'est le point de vue du repère en rotation.

En mécanique newtonienne (La mécanique newtonienne est une branche de la physique. Depuis les travaux d'Albert Einstein, elle est souvent qualifiée de mécanique classique.), on qualifie la force de Coriolis de force fictive, ou inertielle, en vertu du fait qu'elle n'existe que parce que l'observateur se trouve dans un référentiel en rotation alors qu'aucune force ne s'exerce pour un observateur au repos ou en mouvement rectiligne uniforme (dit repère galiléen).

L'animation (L'animation consiste à donner l'illusion du mouvement à l'aide d'une suite d'images. Ces images peuvent être dessinées, peintes, photographiées, numériques, etc.) à droite nous montre donc la différence entre le point de vue d'un observateur immobile et celui d'un observateur qui se déplace avec un disque en rotation. Pour le premier, la bille ne fait que se déplacer avec une vitesse (On distingue :) constante depuis le centre du disque vers sa bordure. Pour lui, il n'y a pas de force en jeu et la bille se déplace en ligne droite.

Pour le second (le point rouge), la bille se déplace le long d'un arc de cercle (Un cercle est une courbe plane fermée constituée des points situés à égale distance d'un point nommé centre. La valeur de cette distance...), vers sa gauche, changeant constamment de direction. Il faut donc une force pour expliquer ce déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense...). Cette pseudo-force est la force de Coriolis \vec F_C. Elle est perpendiculaire à l'axe de rotation du référentiel et au vecteur (En mathématiques, un vecteur est un élément d'un espace vectoriel, ce qui permet d'effectuer des opérations d'addition et de multiplication par un scalaire. Un n-uplet peut constituer un exemple de vecteur, à condition...) de la vitesse du corps en mouvement. Si le corps s'éloigne de l'axe de rotation, \vec F_C s'exerce dans le sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du...) contraire de la rotation. Si le corps se rapproche de l'axe de rotation, \vec F_C s'exerce dans le même sens que la rotation.

Représentation vectorielle

On peut représenter \vec{F_C} comme un produit vectoriel (Le produit vectoriel est une opération vectorielle effectuée dans les espaces euclidiens orientés de dimension trois[1]. Le formalisme utilisé actuellement est apparu en 1881 dans un manuel d'analyse vectorielle écrit par Josiah Willard...) en utilisant:

\vec{F_C} = -2m \Omega(t) (\vec{e}_{axe} \wedge \vec{v})
\qquad \qquad \begin{cases} m = masse\ du\ corps \\ \vec{e}_{axe} = vecteur\ unitaire\ parall\grave ele\   \grave a\ l'axe\ de\ rotation \\ \Omega(t) = vitesse\ angulaire\ instantan \acute{e}e\ de\ rotation \\  \vec{v} = vitesse\ du\ corps \end{cases}

Cependant, on peut multiplier la vitesse angulaire (En physique, et plus spécifiquement en mécanique, la vitesse angulaire ω, aussi appelée fréquence angulaire, est une mesure de la vitesse de rotation.) Ω avec \vec{e}_{axe}, ce qui produit le vecteur \vec{\Omega(t)}. Ce vecteur vitesse-pivotement instantané \vec{\Omega (t)} décrit ainsi à la fois la direction et la vitesse angulaire du référentiel.

\vec{F_C} = - 2m  \vec\Omega(t) \wedge \vec v

Force de Coriolis et force axifuge

Dans l'image du disque et de la bille vue précédemment, cette dernière glisse sans frottement (Les frottements sont des interactions qui s'opposent à la persistance d'un mouvement relatif entre deux systèmes en contact.) et seule la force de Coriolis est présente dans le repère en rotation. Dans le cas du mouvement d'un corps à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes telluriques,...), ce dernier a son mouvement propre (En astronomie, on appelle mouvement propre le mouvement apparent des étoiles sur la sphère céleste. Il fut découvert en 1718 par Edmund Halley lorsqu'il remarqua que les positions de Sirius, Arcturus et Aldébaran s'écartaient de plus d'un...) à la surface du globe. Il se déplace également dans l'espace, avec la rotation de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en...), en étant attiré par la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.). Il subit donc en plus une autre force fictive dite force centrifuge. Les deux s'additionnent:

\vec{F}_{inertie}= \vec{F_C} + \vec{F}_{centrifuge}

La force centrifuge et la force de Coriolis ne se manifestent donc que dans des référentiels en pivotement. Comme on l'a vu précédemment, la force de Coriolis dépend de la vitesse du corps en mouvement. La force centrifuge, en réalité la force axifuge, se défini elle comme \scriptstyle -m \vec{\Omega^2}R et dépend de la position (R) du corps par rapport à l'axe de rotation instantané. Ces deux forces peuvent varier si Ω(t) varie mais pour un Ω(t) donné, on peut dire que la force centrifuge est la composante statique (Le mot statique peut désigner ou qualifier ce qui est relatif à l'absence de mouvement. Il peut être employé comme :) de la force inertielle se manifestant dans le référentiel en rotation, alors que la force de Coriolis en est la composante cinématique (cf forces d'inertie)

Exemple simple

Voici un autre cas très simple, qui exige l'intervention de la force de Coriolis pour être interprété :

Soit deux masses, M et P, décrivant le même cercle à la même vitesse angulaire, dans le sens direct et dans le sens indirect.

  • Donc la force centrifuge sur chacune est identique.
  • Chaque point étant en équilibre dans SON référérentiel, il existe donc la même intensité de force réelle Fo centripète agissant sur M et sur P.
  • Mais raisonnons dans le référentiel où P est immobile : M y décrit un cercle à la vitesse angulaire double, donc l'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une grandeur vectorielle qui indique la modification affectant la...) a est quadruple. Or la force réelle Fo sur M n'a pas changé et reste annulée par la force centrifuge. Il faut donc bien qu'une autre force intervienne pour que M décrive le cercle ! et elle doit valoir 4Fo et être centripète.
  • C'est bien ce que donne la formule précédente.

Applications

La force de Coriolis permet l'interprétation de beaucoup de phénomènes à la surface de la Terre; par exemple le mouvement des masses d'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est...) et des cyclones, la déviation de la trajectoire des projectiles à grande portée (cf Grosse Bertha), le changement du plan de mouvement d'un pendule (Le mot pendule (nom masculin) nous vient d'Huygens et du latin pendere. Il s'agit donc à l'origine d'un système oscillant sous l'effet de la pesanteur. Parmi les célèbres...) tel que montré par Foucault dans son expérience du pendule de Foucault (Un pendule de Foucault, du nom du physicien français Jean Bernard Léon Foucault, est une expérience conçue pour démontrer la rotation de la Terre par rapport à un référentiel galiléen ainsi que...) en 1851 au Panthéon de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de...), ainsi que la légère déviation vers l'est lors de la chute libre.

Coriolis en météorologie (La météorologie a pour objet l'étude des phénomènes atmosphériques tels que les nuages, les précipitations ou le vent dans le but de comprendre comment ils se forment et évoluent en fonction des...) et en océanographie (L’océanographie (de « océan » et du grec γρ?φειν / gráphein, écrire) est l'étude des océans et des mers de la...)

L'application la plus importance de la pseudo-force de Coriolis est sans conteste en météorologie et en océanographie. En effet, les mouvements à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable de grande hauteur. Le terme...) de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) terrestre sont le résultat de la différence de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) entre différentes régions de la couche atmosphérique mais sont assez lents pour que le déplacement dû à la rotation de la Terre influence la trajectoire d'une parcelle d'air. Considérons donc la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) atmosphérique mais les mêmes remarques sont valides pour les mouvements des eaux dans les mers (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.).

Circulation autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5...) d'une dépression

Diagramme qui montre comment les vents sont déviés pour donner une circulation anti-horaire dans l'hémisphère nord autour d'une dépression. La force de  gradient de pression est en bleu, celle de Coriolis en rouge et le déplacement en noir
Diagramme (Un diagramme est une représentation visuelle simplifiée et structurée des concepts, des idées, des constructions, des relations, des données statistiques, de l'anatomie etc. employé dans tous les aspects...) qui montre comment les vents sont déviés pour donner une circulation anti-horaire dans l'hémisphère nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) autour d'une dépression. La force de gradient de pression est en bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446 et 520 nm. Elle varie en luminosité du cyan à une teinte plus...), celle de Coriolis en rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) et le déplacement en noir

Le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est employé dans les domaines...) d'air dans une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et...) d'air au repos est naturellement entre les zones où la pression est plus haute vers celles où elles sont minimales. Si la Terre n'était pas en rotation, la pression d'air s'égaliserait donc rapidement et l'atmosphère devriendrait rapidement isotrope sans apport de chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !). Par contre, avec le réchauffement différent aux pôles et à l'équateur qui maintient une différence de pression, on aurait une éternelle circulation entre ces deux endroits. Cette dernière circulation existe près de l'équateur où l'effet de Coriolis devient nul car Ω(t) et \vec V deviennent parallèles (voir Cellules de Hadley).

Cependant, la Terre tourne et en utilisant la définition de la force de Coriolis dans un référenciel en rotation, on voit que cette dernière augmente à mesure que la vitesse obtenue par le gradient de pression augmente mais dans la direction perpendiculaire. Ceci donne une déviation vers la droite dans l'hémisphère nord (gauche dans celui du sud) d'une parcelle d'air en mouvement. Ainsi la circulation de l'air sera anti-horaire autour d'une dépression et horaire autour d'un anticyclone (Un anticyclone est une zone de circulation atmosphérique autour d'un centre de haute pression. Leur sens de rotation est lié à la force de...) (hémisphère nord). Il s'agit là du vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur Saturne. Il est essentiel...) géostrophique[1].

Dans la figure à droite, on voit comment cela se produit en prenant les quatre points cardinaux comme début de l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) des forces. Le gradient de pression (flèches bleues) amorce le déplacement de l'air mais la force de Coriolis (flèches rouges) le fait dévier vers la droite (flèches noires). Le gradient de pression s'ajuste en direction avec ce changement ainsi que la force de Coriolis ce qui fait changer continuellement la direction de notre parcelle. Rapidement, le gradient de pression et la force de Coriolis s'opposent et le déplacement de l'air se stabilise en suivant une trajectoire perpendiculaire au gradient et donc parallèle aux lignes d'équi-pression (isobares). En fait, à cause de la friction, de la force centrifuge et des différences de pression dans une région, l'équilibre n'est jamais vraiment atteint et la direction restera toujours légèrement vers le centre de basse pression (voir Spirale (En mathématiques, une spirale est une courbe qui commence en un point central puis s'en éloigne de plus en plus, en même temps qu'elle tourne autour.) d'Ekman).

Les dépressions, aussi appelés cyclones, ne peuvent pas se former près de l'équateur où la composante horizontale de la force de Coriolis est nulle. La variation de la force de Coriolis donne donc différents régimes de circulation atmosphérique selon la latitude (La latitude est une valeur angulaire, expression du positionnement nord-sud d'un point sur Terre (ou sur une autre planète), au nord ou au sud de l'équateur.).

Balistique (La balistique est la science qui a pour objet l'étude du mouvement des projectiles.) et cercles inertiels

Trajectoire d'un corps en mouvement non accéléré

Une autre utilisation pratique de la force de Coriolis est le calcul de la trajectoire des projectiles dans l'atmosphère. Une fois qu'un obus est tiré ou qu'une fusée (Fusée peut faire référence à :) en vol sous-orbital a épuisé son carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.), sa trajectoire n'est contrôlée que par la gravité et les vents (quand il est dans l'atmosphère). Supposons maintenant qu'on enlève la déviation dûe au vent. Dans le repère en rotation qu'est la Terre, le sol se déplace par rapport à la trajectoire rectiligne que verrait un observateur immobile dans l'espace. Donc pour un observateur terrestre, il faut ajouter la force de Coriolis pour savoir où le projectile retombera au sol.

Dans la figure de droite, on montre la trajectoire qu'un corps parcourerait s'il n'y avait que la force de Coriolis qui agisse. Supposons que le corps se déplace à vitesse constante de l'équateur vers le pôle Nord (Le pôle Nord géographique terrestre, ou simplement pôle Nord, est le point le plus septentrional de la planète Terre. Il est défini comme le point d’intersection de l'axe de...) à altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la...) constante du sol, il subit un déplacement vers la droite par Coriolis (hémisphère nord). Sa vitesse ne change pas mais sa direction courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l'espace usuels. Par exemple, les droites, les segments, les lignes polygonales et les cercles sont des courbes.). Dans sa nouvelle trajectoire, la force de Coriolis se remet à angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) droit et le fait courber encore plus. Finalement, il effectue un cercle complet en un temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) donné qui dépend de sa vitesse (v) et de la latitude. Le rayon de ce cercle (R) est:

\,R = v/f
\begin{cases} f\ est\ la\ projection\ horizontale\ de\ la\ force\ de\ Coriolis \\  \phi = latitude \\ f = -2 \,Sin \phi \Omega(t) \end{cases}.

Pour une latitude autour de 45 degrés, \,f est de l'ordre de 10−4 seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure...)-1 (donnant une fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le mot fréquence sans...) de rotation de 14 heures). Si un projectile se meut à 800 Km/h (environ 200 m/s), l'équation (En mathématiques, une équation est une égalité qui lie différentes quantités, généralement pour poser le problème de leur identité. Résoudre l'équation consiste à...) donne un rayon de courbure (Intuitivement, courbe s'oppose à droit : la courbure d'un objet géométrique est une mesure quantitative du caractère « plus ou moins courbé » de cet objet. Par...) de 2 000 km. Il est clairement impossible pour un projectile sur une courbe balistique de rester en l'air 14 heures (L'heure est une unité de mesure  :) et il effectuera donc seulement une partie de la trajectoire courbe.

Par contre, dans le cas d'une parcelle d'air ou d'un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) en mouvement dans une zone où la pression est uniforme (vaste col de pression), cette trajectoire dite intertielle est possible. Avec une vitesse typique de 10 m/s pour l'air, le rayon est de 100 km alors qu'avec des vitesse de 0,1 m/s pour l'eau, on obtient un rayon de 1 km. Dans ces deux cas on obtiendrait des tourbillons tournant en sens inverse de celui de la circulation autour d'une dépression. Il faut se rappeler qu'il s'agit d'un cas où il n'y a pas de gradient de pression. De plus, comme \,f varie avec la latitude, le cercle serait plutôt une ellipse.

Coriolis à trois dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son...)

Jusqu'à présent, nous avions considéré des mouvements selon l'horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la verticale. Une ligne horizontale va « de la gauche vers la droite » ou...) uniquement. Parce que la Terre n'est pas plate et que l'atmosphère a une certaine épaisseur, les mouvements ont généralement une composante verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.). La force de Coriolis ne s'exerce donc pas uniquement parallèlement à la surface de la planète mais également selon la verticale. On peut penser par exemple à une particule d'air en surface qui se dirigerait en direction d'une étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) dans le sens de rotation de la Terre. Comme cette dernière tourne, sa surface change de direction par rapport à cette oriention et la parcelle semble s'éloigner vers le haut d'où une pseudo-force l'attirant dans cette direction.

Cet effet est très faible car la force de Coriolis a peu de temps pour s'exercer avant que la parcelle d'air atteigne la limite supérieure ou inférieure de l'atmosphère mais influence certains objets comme les tirs balistiques vu plus haut. Si on regarde les effets selon la direction:

  • Un parcelle d'air descendant sera légèrement défléchie vers l'Est.
  • Une autre en ascension sera défléchie vers l'Ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).).
  • Un mouvement vers l'Est montera légèrement.
  • Un mouvement vers l'Ouest descendra légèrement.

Interprétations erronées

1) Contrairement à une croyance populaire, la force de Coriolis due à la rotation du globe terrestre est trop faible pour avoir le temps d'influer le sens de rotation de l'écoulement de l'eau dans un lavabo qui se vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.). Comme l'ont montré Arsher Shapiro et Lloyd Trefethen[2], pour percevoir une telle influence, il est nécessaire d'observer une masse d'eau stabilisée dans un très grand bassin circulaire (d'un diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le...) de l'ordre d'au moins plusieurs dizaines de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière...) pour un effet en centimètres). Dans le siphon d'un lavabo, le sens de rotation de l'eau est dû à la géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et, depuis le...) du lavabo et aux microcourants d'eau créés lors de son remplissage (ou lors d'une agitation (L’agitation est l'opération qui consiste à mélanger une phase ou plusieurs pour rendre une ou plusieurs de ces caractéristiques...) de l'eau).

Pour calculer l'accélération de Coriolis, a , on utilise cette relation :
a = 2 \omega \cdot v \cdot \sin(\phi)

Avec :

\omega \, : vitesse angulaire du pivotement sidéral de la Terre. Prenons \omega = \frac{2\pi}{86164}\ rad \cdot s^{-1}
v \, : Vitesse de l'eau en mouvement. Prenons v = 1 \ m \cdot s^{-1}
\phi \, : Latitude du lieu considéré. Prenons \phi \approx 60
Application numérique : a = \frac{4\pi\cdot\sin(60)}{86164} \approx 0,0001 \ m \cdot s^{-2}
Soit 100 000 fois moins que l'accélération due à la pesanteur (Le champ de pesanteur (ou plus couramment pesanteur) est un champ attractif auquel sont soumis tous les corps matériels au voisinage de la Terre : on observe ainsi qu'en un lieu donné tous les corps...) (g=9,81 \ m \cdot s^{-2}). Donc le bassin se vide bien avant que la déviation due à Coriolis se fasse sentir.
Pour l'anecdote, George Gamow parodia cette idée reçue en affirmant avoir constaté lors d'un voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement développé et démocratisé, au cours du...) en Australie (L’Australie (officiellement Commonwealth d’Australie) est un pays de l’hémisphère Sud dont la superficie couvre la plus grande partie de l'Océanie. En plus de...) que dans l'hémisphère sud (L'hémisphère sud ou hémisphère austral est la moitié du globe terrestre qui s'étend entre l'équateur et le pôle Sud. En astronomie, ce terme désigne la partie du ciel située au sud de...), les vaches ruminent en faisant circuler l'herbe (On appelle herbe, dans une acception large, toute plante annuelle ou vivace, non ligneuse, faisant partie des angiospermes (monocotylédones ou dicotylédones), de couleur...) en sens inverse du sens dans l'hémisphère Nord.

2) La rotation dans une tornade (Une tornade (de l'espagnol tornado, dérivé du verbe tornar, tourner) est un vortex (tourbillon) de vents extrêmement violents, prenant naissance à la base d'un nuage...) est le plus souvent anti-horaire mais ce n'est pas dû à Coriolis. Dans ce cas, la rotation est initée par la configuration des vents dans la couche d'air près du sol qui donne une rotation horizontale de l'air. Lorsque le fort courant ascendant d'un orage (Un orage, de l'ancien français ore qui signifiait vent, est une perturbation atmosphérique d'origine convective associée à un type de nuage particulier : le...) verticalise cette rotation et qu'elle se concentre, le sens est déjà déterminé. On est encore là dans un domaine où le mouvement de l'air est beaucoup trop rapide pour que l'effet de Coriolis n'ait le temps d'avoir un impact.

3) Dans le cas d'un tourbillon de poussières, l'initiation de la rotation se fait par une différence des vents horizontaux. On a alors un axe verticale de tourbillon créé où la force centrifuge est contrebalancée par celle de pression. La vitesse des particules est trop rapide et sur un trop petit rayon pour que la force de Coriolis ait le temps d'agir. Les observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande participation des...) ont montré que la rotation dans ces vortex sont statistiquement divisés également entre horaires et anti-horaires, quelque soit l'hémisphère.

4) La force de Coriolis ne dépend pas de la courbure de la Terre, seulement de sa rotation et de la latitude où on se trouve.

5) La terre étant une sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une même...), les cartes géographiques en deux dimensions sont nécessairement une projection (La projection cartographique est un ensemble de techniques permettant de représenter la surface de la Terre dans son ensemble ou en partie sur la surface plane d'une carte.) (voir par exemple la projection de Mercator) qui donne une distortion de la surface terrestre. La trajectoire des missiles balistiques, ou des obus, est courbée lorsqu'on la trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du Soleil et la...) sur une carte mais la courbe obtenue est une somme de l'effet de Coriolis, des vents et de la projection qui a servie à faire la carte. Or ces deux dernières sont en général plus importante que la déviation de Coriolis.

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