Redemoinho no ralo da pia

4 de outubro, 2010 às 12:00 | Postado em Forças inerciais

Alguém sabe me dizer por que no Japão quando a agua vai pro ralo ela gira no sentido contrário daqui?

Pergunta originalmente feita em http://br.answers.yahoo.com/question/

É UM MITO QUE EM TODOS OS RALOS NO HEMISFÉRIO NORTE O VÓRTICE SE ESTABELEÇA EM SENTIDO  ANTI HORÁRIO E QUE EM TODOS OS RALOS NO HEMISFÉRIO SUL O VÓRTICE SE ESTABELEÇA EM SENTIDO HORÁRIO!!

Muitos fatores podem decidir o sentido do vórtice em um ralo de pia. Um fator importante é a quantidade de movimento angular residualna água antes da abertura do ralo ou devido ao ato de destapar o ralo. A forma do escoadouro, assimetrias na pia são outros fatores importantes.

Abaixo transcrevo sucintamente os experimentos de Shapiro (1962) realizados em Boston – EUA, relativamente ao surgimento de vórtices em um tanque.

Os experimentos de Shapiro.

Shapiro imaginou que, se o vórtice no ralo de um tanque fosse devido à força de Coriolis (força inercial devida à rotação da Terra), ele deveria ocorrer no sentido anti-horário no hemisfério Norte. Ele utilizou um tanque cilíndrico com 6 pés (183 cm) de diâmetro e fundo horizontal. No centro do tanque havia um orifício com diâmetro de 3/8 polegada (0,95 cm); a esse orifício estava conectada uma mangueira com 20 pés de comprimento (6 m), na extremidade da qual havia uma válvula. O tanque era enchido até que a lâmina de água atingisse 6 polegadas (15 cm) de altura. Portanto, continha quase 400 litros de água; ao ser aberta a válvula, ele esvaziava-se completamente em 20 minutos.

Ao encher o tanque, propositalmente a água era introduzida de forma que girasse lá dentro em sentido horário, isto é, em sentido contrário ao predito pela hipótese que admite a formação do vórtice por força de Coriolis. Depois do tanque cheio, aguardava cerca 1 ou 2 horas para abrir a válvula. Um pequeno flutuador de madeira em forma de cruz, com uma polegada (2,5 cm) de comprimento em cada haste era cuidadosamente colocado a flutuar diretamente sobre o ralo, um pouco antes da abertura da válvula. Esse flutuador funcionava como detector de vórtice. Entre 1 e 2 minutos após a abertura do ralo, já era possível observar um vórtice em sentido horário, contrário ao predito pela força de Coriolis. Tal se devia à quantidade de movimento angular residual em sentido horário, ainda restante no final de 1 ou 2 horas após o enchimento do tanque.

Shapiro efetuou outro experimento, desta vez esperando 24 horas para abrir a válvula. Durante esse tempo o tanque permaneceu coberto com uma lâmina de plástico, a fim de evitar efeitos de corrente de ar, minimizar trocas de calor por evaporação na superfície e conseqüentes correntes de convecção na água. Aberta a válvula, durante os primeiros 15 minutos (lembremos que o tanque esvaziava-se em 20 minutos) não podia ser percebido vórtice; no final desse tempo, começava-se a notar o início do vórtice em sentido anti-horário, de acordo com a teoria da força de Coriolis. Quando o tanque estava prestes a se esvaziar completamente, o vórtice levava de 3 a 4 s para descrever uma rotação completa.

Esses dois experimentos permitem concluir que em uma pia ou tanque doméstico, certamente a formação do vórtice não poderá ser atribuída à força de Coriolis. Lembremos que mesmo que a água permaneça sem ser perturbada por muito tempo após o enchimento da pia ou tanque, o ato de abrir já é suficiente para determinar alguma quantidade de movimento angular inicial; outros fatores capazes de influenciar na formação dos redemoinhos são apresentados mais adiante. Inspirados nos experimentos de Shapiro, podemos fazer outros na pia do banheiro, que são facilmente reproduzíveis por quem assim desejar. No nosso artigo “Acerca de um mito: o vórtice de Coriolis no ralo da pia” – disponível em  RESEARCHGATE – há uma descrição desses experimentos.

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