Desvio de Coriolis para um projétil

26 de julho, 2018 às 11:33 | Postado em Balística, Forças inerciais, Mecânica

Como posso calcular o desvio causado pelo Efeito Coriolis, no hemisfério Sul, em um disparo realizado por um fuzil, considerando a velocidade de um projétil sendo de 800 m/seg e a distância do alvo em 300 metros?

A valor máximo possível para a aceleração devida à força inercial de Coriolis é dada por 2wV, onde w é a velocidade angular de rotação da Terra (aproximadamente 7,3×10^-5 rad/s) e V é o valor da velocidade do projétil no sistema de referência da Terra (neste caso 800m/s).

Assim sendo o máximo valor da aceleração de Coriolis, que acontece quando a direção do movimento do projétil está perpendicular à direção do eixo de rotação da Terra, é 2×7,3×10^-5x800=0,12m/s².

A deflexão horizontal de um projétil no hemisfério sul, consequente da componente horizontal da força inercial de Coriolis, que viaje aproximadamente paralelo à superfície da Terra, é sempre para a esquerda da direção da velocidade do projétil. Entretanto a deflexão é nula no equador e aumenta conforme aumenta a latitude em que o projétil viaja. No polo sul da Terra (latitude 90 graus sul) a deflexão horizontal é máxima pois a aceleração de Coriolis assume o valor máximo calculado no parágrafo anterior e a sua orientação é horizontal e perpendicular à direção em que foi realizado o disparo.

A componente vertical da força de Coriolis pode ser para cima ou para baixo dependendo da direção do movimento no sistema de referência da Terra. Vide Demonstrating how Coriolis effects bullet drop at 1000 yards.

A imagem da figura 1 representa, em um texto de 1674, a deflexão de um projétil de artilharia para a direita no hemisfério norte.

Nas condições especificadas o tempo de voo do projétil até o alvo a 300m de distância é estimado em cerca de 0,5s. Então o desvio horizontal do projétil no polo sul pode ser estimado pela conhecida expressão que dá o deslocamento em função do tempo no movimento com aceleração constante (D=1/2.a.t²).

O desvio horizontal do projétil é estimado como  D=1/2.0,12.0,5²=0,015m=1,5cm. Ou seja, o projétil se desvia por cerca de 1,5cm para a esquerda em um disparo no polo sul.  Em qualquer outro local do hemisfério sul o desvio de Coriolis é inferior ao desvio calculado para o polo sul.

Vide também  Desvio de projéteis pela força inercial de Coriolis.

Esta postagem inspirou um vídeo: Desvio de um projétil: Efeito Coriolis – Prof. Lang explica!

Outras postagens sobre força inercial de Coriolis: Força_Coriolis.

Vídeos sobre efeito de Coriolis em projéteis: SNIPER 101 Part 73 – Coriolis Effects on Rifle Bullets,  SNIPER 101 Part 74 – Coriolis Drift (Questions Answered).

“Docendo discimus.” (Sêneca)