Qu'est-ce que l'effet de Coriolis ?
L'effet de Coriolis est une déviation apparente des objets en mouvement lorsqu'on les observe depuis un référentiel en rotation, comme la surface de la Terre. C'est lui qui fait tourner les grands systèmes météorologiques, les courants océaniques et les projectiles à longue portée. Ce calculateur détermine l'intensité de la force de Coriolis s'exerçant sur une masse en mouvement à partir de sa masse, de sa vitesse, de sa latitude et de la vitesse angulaire du corps en rotation.
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez la masse de l'objet en kilogrammes, sa vitesse en mètres par seconde et sa latitude en degrés (positive dans l'hémisphère Nord, négative dans l'hémisphère Sud). La vitesse angulaire \(\Omega\) est réglée par défaut sur la valeur terrestre, soit environ \(7{,}292\times10^{-5}\ \text{rad/s}\) : modifiez-la pour d'autres corps en rotation comme Mars ou une plateforme tournante. L'outil renvoie la force de Coriolis en newtons, l'accélération correspondante et le sinus de la latitude utilisée.
La formule expliquée
L'intensité de la force de Coriolis vaut
$$F_c = 2 \cdot m \cdot v \cdot \Omega \cdot \sin\!\left(\varphi\right)$$où \(m\) est la masse, \(v\) la vitesse, \(\Omega\) la vitesse angulaire et \(\varphi\) la latitude. La latitude est convertie en radians avant le calcul du sinus. Le facteur \(\sin(\varphi)\) explique pourquoi l'effet de Coriolis horizontal est maximal aux pôles (\(\sin 90° = 1\)) et nul à l'équateur (\(\sin 0° = 0\)). En divisant par la masse, on obtient l'accélération \(a_c = 2v\Omega\cdot\sin(\varphi)\), qui ne dépend pas de la masse de l'objet.
Exemple concret
Un objet de 10 kg se déplace à 100 m/s à 45° de latitude sur Terre (\(\Omega = 7{,}292\times10^{-5}\ \text{rad/s}\)). \(\sin(45°) \approx 0{,}70711\).
$$F = 2 \times 10 \times 100 \times 0{,}00007292 \times 0{,}70711 \approx 0{,}10312\ \text{N}$$L'accélération est de \(0{,}010312\ \text{m/s}^2\).
FAQ
Pourquoi la force est-elle nulle à l'équateur ? Comme \(\sin(0°) = 0\), la force de Coriolis horizontale s'annule à l'équateur.
La direction compte-t-elle ? Ce calculateur donne l'intensité ; dans l'hémisphère Nord, la déviation se fait vers la droite du mouvement, et vers la gauche dans l'hémisphère Sud.
Quelle valeur de \(\Omega\) utiliser pour la Terre ? La Terre effectue une rotation par jour sidéral, ce qui donne \(\Omega \approx 7{,}292\times10^{-5}\ \text{rad/s}\), la valeur par défaut proposée ici.
