Qu'est-ce que la force de Coriolis ?
La force de Coriolis est une force apparente (dite inertielle) qui agit sur les objets en mouvement dans un référentiel en rotation — le plus connu étant celui de la Terre qui tourne sur elle-même. Elle dévie l'air, l'eau et les projectiles vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud. Bien qu'il s'agisse d'une force fictive (elle découle de la rotation du référentiel et non d'une poussée physique réelle), ses effets sont, eux, bien concrets : elle façonne les systèmes météorologiques, les courants océaniques et les trajectoires d'artillerie à longue portée.
La formule
Ce calculateur utilise la norme de la force de Coriolis horizontale :
$$F_c = 2 \cdot m \cdot v \cdot \Omega \cdot \sin\!\left(\varphi\right)$$
où m est la masse de l'objet en kilogrammes, v sa vitesse en mètres par seconde, Ω la vitesse angulaire de la Terre (\(7{,}292 \times 10^{-5}\) rad/s, soit une rotation par jour sidéral) et φ la latitude en degrés. Le facteur \(\sin(\varphi)\) signifie que l'effet s'annule à l'équateur (\(\varphi = 0\)) et atteint son maximum aux pôles (\(\varphi = \pm 90°\)).
Comment l'utiliser
Saisissez la masse de l'objet en mouvement, sa vitesse et la latitude à laquelle il se déplace. Le calculateur renvoie la force de Coriolis en newtons, ainsi que l'accélération de Coriolis indépendante de la masse (\(a_c = 2 v \Omega \sin\varphi\)).
Exemple concret
Prenons un objet de 1000 kg se déplaçant à 100 m/s à une latitude de 45° : \(\sin(45°) \approx 0{,}70711\), donc $$F_c = 2 \times 1000 \times 100 \times 7{,}292 \times 10^{-5} \times 0{,}70711 \approx 10{,}31 \text{ N}.$$ L'accélération correspondante vaut environ \(0{,}01031\) m/s² — modeste à l'échelle d'une seconde, mais elle s'accumule de façon notable sur de longues distances et de longues durées.
FAQ
Pourquoi la force de Coriolis n'influence-t-elle pas l'écoulement de mon évier ? À l'échelle domestique, l'accélération de Coriolis est infime comparée aux autres facteurs (forme de la bassine, mouvement résiduel de l'eau) ; elle ne détermine donc pas le sens du tourbillon.
Dépend-elle de la direction du mouvement ? Ce calculateur donne la norme horizontale maximale. La direction réelle de la déviation est toujours perpendiculaire à la vitesse, et la composante exacte dépend du cap suivi ; nous utilisons ici la norme horizontale standard \(2 m v \Omega \sin\varphi\).
Quelle valeur de Ω est utilisée ? La vitesse angulaire sidérale de la Terre, soit \(7{,}292 \times 10^{-5}\) rad/s.
