1- Il senso di rotazione che assume l’acqua cadendo dall’alto in un imbuto, lavandino, o water è connesso alla rotazione della terra? Se sì quale legge della fisica rispetta e di che fenomeno si tratta? 2- A proposito della rotazione dell’acqua nello scarico di un lavandino, il senso di rotazione nell’emisfero Nord è identico o contrario a quello che si osserva nell’emisfero Sud?

Risposta 1

Sì, il senso di
rotazione che assume l’acqua scendendo in uno scarico è
dovuto alla rotazione della Terra. Sempreché non ci
siano altre cause più intense, come una rotazione
preesistente oppure una particolare conformazione
geometrica del lavandino o dello scarico che impongano
all’acqua una rotazione in un certo verso.


Il modo piu’ semplice di verificare questo fenomeno senza
timore di osservare fenomeni spuri è quello di
utilizzare come segue proprio un imbuto, purché questo
abbia una perfetta simmetria circolare, come quasi sempre
accade: se possibile fissare l’imbuto ad un supporto
stabile, se non si dispone di quanto necessario cercare
di mantenere l’imbuto quanto piu’ fermo possibile.
Riempirlo con un liquido, avendo cura di tenere chiuso il
foro di deflusso (per esempio con un dito). Attendere che
il liquido nell’imbuto si fermi, dopodiche’ togliere di
colpo il dito e lasciare uscire il liquido. Se l’imbuto
e’ sufficientemente grande si osserverà la fuoriuscita
del liquido in modo leggermente rotatorio. Questo
fenomeno e’ dovuto alla legge di Ferrel, della quale
abbiamo parlato nella risposta alla domanda:


Vorrei informazioni sulla Legge di Ferrel
e la forza di Coriolis
.

A
proposito della rotazione dell’acqua nello scarico di un
lavandino, il senso di rotazione nell’emisfero Nord è
identico o contrario a quello che si osserva
nell’emisfero Sud?

Risposta 2

Come gia’ accennato
nelle risposte ad altre domande analoghe la rotazione
dell’acqua in un lavandino puo’ dipendere da fattori
contingenti (come la forma del lavandino stesso, la
posizione del rubinetto rispetto allo scarico,
un’eventuale rotazione impressa piu’ o meno
intenzionalmente all’acqua). Se ci si trova in una
situazione in cui tutti questi fattori sono ridotti al
minimo (o meglio sono del tutto eliminati) la rotazione
che si continua ad osservare dipende dal fatto che la
Terra stessa sta ruotando.


Semplificando molto (

una
trattazione piu’ completa c’è qui
) si può dire che la rotazione
dell’acqua in uno scarico (ma anche dei venti, delle
correnti marine, del pendolo di Focault, etc.) dipende dal
fatto che la terra sta “ruotando” mentre
l’acqua (oppure il pendolo) tendono a moversi in linea
retta.


Un esempio molto semplice ed intuitivo che chiarisce
questa situazione è questo: immaginiamo di vedere cosa
succede ai poli. Ai poli l’asse di rotazione terrestre e’
esattamente verticale: la terra sta girando esattamente
sotto i nostri piedi. In senso antiorario se siamo al
polo nord, in senso orario se siamo al polo sud (e chi
non e’ convinto prenda un mappamondo e ricordi che il
sole sorge ad est, e se ancora non “vede” la
cosa ce lo scriva). Quindi l’acqua che cade in uno
scarico (od il pendolo di Focault) sembrano girare in
verso opposto, poiche’ in realta’ “tendono” a
stare fermi, mentre la Terra e noi stessi stiamo
ruotando.


Concludendo il verso di rotazione è opposto nei due
emisferi.




Per approfondire questo tema ed altri ad esso correlati:


Vorrei informazioni sulla Legge di
Ferrel e la forza di Coriolis.
(risponde Davide Del Vento)


Dato che il “moto perpetuo”
non esiste (?), quanto tempo dura l’oscillazione del
pendolo (FOCAULT)? Come, ad esempio nel grande
planetarium di Londra, viene riattivata tale
oscillazione?

(Risponde Davide
Del Vento)

Perche’ appena sopra l’equatore
il tempo di rotazione del pendolo di Focault
e’ quasi infinito?

(risponde Davide Del Vento)