L’acqua dello scarico nei due emisferi scorre in senso opposto?
La questione fu sollevata, in tempi non sospetti, anche dall’illustre scienziato Bart Simpson, il quale, nella puntata “Bart contro l’Australia”, per smentire la teoria della forza di Coriolis illustrata da Lisa, fece una telefonata a carico del destinatario in Australia per sapere in quale senso defluisse l’acqua del water.
La convinzione diffusa (e confermata anche dalla puntata dei Simpson) è che sia la forza di Coriolis, creata da un sistema inerziale come la Terra in rotazione, a far girare l’acqua a spirale nelle condutture: in senso antiorario nell’emisfero boreale e in senso orario nell’emisfero australe. Ma davvero nell’emisfero settentrionale l’acqua dello scarico gira in senso opposto rispetto all’emisfero meridionale?
La risposta non è immediata poiché dipende da altre condizioni. Cos’è la forza di Coriolis? Si tratta di una forza apparente (non di una forza vera e propria) che si manifesta sui corpi che si spostano lunga la direzione Nord-Sud sulla superficie della Terra. Essa dipende dal moto dell’osservatore rispetto al sistema di riferimento inerziale (quello della Terra) e non dall’azione di altre forze esterne.
Quando la Terra ruota, ruota tutta insieme, cosicché un corpo posto all’Equatore è costretto a percorrere i 40.075 Km della circonferenza terrestre alla velocità di circa 1.670 Km/h per riuscire a coprire tale distanza in 24 ore. Più ci si allontana dall’Equatore e ci si avvicina ai poli, più la circonferenza diventa piccola (perché diminuisce la distanza dall’asse di rotazione terrestre) e diminuisce la velocità del corpo.
Quindi un corpo che si muove dall’Equatore verso un polo incontrerà punti sulla superficie terrestre che hanno velocità lineare sempre minore. Per inerzia, il corpo tende a conservare la velocità iniziale lungo la sua traiettoria e risulterà in anticipo rispetto alla superficie della Terra sotto di esso che invece si muove più lentamente, perciò subirà una deviazione verso est. Allo stesso modo, un corpo che si muove nella direzione opposta (da un polo verso l’Equatore) subirà una deviazione verso ovest perchè la superficie terrestre si muove più velocemente e acquista velocità lineari sempre maggiori.
Questo moto curvilineo è l’effetto di Coriolis, e spiega il fatto che le correnti d’aria e d’acqua seguano traiettorie circolari in direzioni opposte e speculari, a Nord e a Sud dell’equatore (È importante precisare che solo i moti che agiscono su una scala temporale abbastanza ampia – almeno 15 ore – risentono dell’effetto di Coriolis).
Qui sotto un’immagine esplicativa dell’azione della forza di Coriolis:
Detto questo, l’attenzione può ritornare al nostro quesito di base: “L’acqua dello scarico nei due emisferi scorre in senso opposto?”
Nonostante influenzi fenomeni meteorologici di vasta scala come gli uragani e le correnti oceaniche, la forza di Coriolis è troppo debole per avere un effetto sugli impianti idraulici domestici. Tale forza è infatti di diversi ordini di grandezza inferiore rispetto alle forze indotte dalla geometria della tazza del bagno, dalla sua inclinazione o dal movimento iniziale dell’acqua, così da rendere l’effetto della forza di Coriolis praticamente trascurabile.
Un’ulteriore domanda viene spontanea (o quasi): se si riuscisse a costruire un contenitore in cui l’acqua al suo interno si trovi completamente ferma e poi si facesse un foro posto al suo centro per far defluire l’acqua, riuscirei ad osservare l’effetto della forza di Coriolis? L’acqua ruoterebbe in senso opposto nei due emisferi?
La risposta è affermativa e la prova ci viene data dai ragazzi dei canali Youtube Veritasium e SmarterEveryDay:
L’esperimento dimostra una cosa inconfutabile: la Terra ruota su se stessa! E anche se non c’era bisogno di costruire due piscine agli antipodi (sarebbe bastato costruire un pendolo!), in nome della fisica si fa questo e altro, come tirare lo sciacquone!
