Por que quando tiramos a tampa da pia com água, a água desce girando?

Answer 1

A força de Coriolis determina o sentido de rotação da água em uma pia. O mito de que a água escoa nas pias de acordo com o hemisfério é provavelmente um do mitos científicos mais difundidos no mundo. Quando estamos sentados em um ponto de ônibus e vemos um ônibus frear observamos que os passageiros inclinam seus corpos para frente. Dizemos então, que essa tendência de continuar o movimento é causada pela inércia. Esta é uma lei da física, conhecida como primeira lei de Newton, ou Lei da Inércia, e diz que na ausência de forças, um corpo parado continua parado e um corpo em movimento retilíneo continua em movimento retilíneo. Mas e se nós estivéssemos no interior do ônibus no momento da freada? Neste caso não poderíamos dizer que a inclinação dos passageiros foi causada pela inércia, afinal sentimos claramente a ação de uma força nos levando para a frente, ou seja, não estamos mais na ausência de forças.

Veja como as situações descritas são diferentes: na primeira situação, o observador se encontra em repouso (sentado no ponto de ônibus) e observa um corpo (ônibus) em movimento acelerado (o ônibus freiando está acelerado negativamente). Na segunda situação o observador se encontra dentro do ônibus que frea, portanto também está acelerado. Acontece que as leis de Newton só podem ser aplicadas a fenômenos observados de um referencial em repouso ou em movimento em linha reta com velocidade constante (aceleração igual à zero), conhecido como referencial inercial; logo a primeira situação pode ser explicada usando-se as leis de Newton e o conceito de inércia. Já na segunda situação, o referencial é não-inercial - pois o observador possui aceleração - e não podemos explicar a inclinação dos passageiros para frente usando a lei da Inércia. Este tipo de "força" que aparece em referenciais acelerados é chamado de força de inércia. Um outro exemplo do aparecimento de uma força de inércia é quando um carro faz uma curva e sentimos como se uma força nos empurrasse para fora, nos pressionando na parede do carro. Essa força que nos empurra para fora da curva é uma força de inércia conhecida como Força Centrífuga.

Um corpo em um referencial em rotação, portanto não-inercial, estará sujeito à ação de dois tipos de força de inércia, a Força Centrífuga que atuará na direção do raio para fora da curva e uma outra força que tenderá a desviar lateralmente o movimento do corpo, essa última conhecida como Força de Coriolis. Tal força foi batizada em homenagem ao engenheiro e matemático francês, Gaspard Gustave de Coriolis, que em 1835 descreveu as leis da mecânica para um sistema de referência em rotação. Em seus estudos Coriolis verificou que em um sistema em rotação (como é o caso da Terra) há uma força que afeta o movimento de um corpo de maneira diferente no hemisfério sul e no hemisfério norte. Devido à forma esférica da Terra, a Força de Coriolis possui um sentido no hemisfério sul e sentido oposto no hemisfério norte, sendo de intensidade nula no Equador. É por causa da força de Coriolis que grandes camadas de ar entram em movimento de rotação originando os ciclones; ciclones que giram no sentido anti-horário no hemisfério norte e no sentido horário no hemisfério sul. Os movimentos das correntes oceânicas também são resultado da ação da Força de Coriolis, bem como os desvios sofridos por projéteis em trajetórias de longo alcance.

Então as pessoas pensam: "se vale para os ciclones e para as redemoinhos das correntes oceânicas deve valer para os redemoinhos nas pias dos banheiros". Mas isso não é verdade. No caso da água descendo pelo ralo da pia a Força de Coriolis é muito pequena já que a massa de água e a velocidade de escoamento também são muito pequenas. Só para se ter uma idéia, se a água numa pia de tamanho normal estivesse rodopiando a uma velocidade de 3600 km/h (que seria um absurdo!), ainda assim a aceleração provocada pela força de Coriolis seria 66 vezes menor que a aceleração da gravidade! Sendo tão pequena, a força de Coriolis é praticamente desprezível frente às outras forças que atuam num tanque como o atrito e os efeitos causados pela forma e textura das paredes do tanque, bem como o movimento residual da água.

Mesmo assim não é impossível ver o efeito de Coriolis em uma pia, só é muito, muito difícil. A água deve repousar por uma semana ou mais em uma cuba especialmente preparada para eliminar qualquer interferência geométrica e o furo pelo qual a água escoa deve ser extremamente pequeno para que a vazão seja o mais lenta possível (demora horas para que a força de Coriolis comece a provocar algum desvio sensível).

Desconstruindo o mito

Uma experiência interessante que pode ser feita facilmente em casa para comprovar que o mito é só um mito foi proposta por John C. Salzsieder no artigo "Exposing the bathtub Coriolis myth" (revista "The Physics Teacher", volume 32, fevereiro de 1994): Pegue dois recipientes de aproximadamente 45x35x10 cm. Faça um buraco no fundo de cada recipiente e feche-os com uma rolha. Encha os tanques com água e, com o dedo, mexa a água no sentido horário no primeiro recipiente e no sentido anti-horário no segundo recipiente. Espere até que a água esteja completamente parada e retire as rolhas (pela parte de baixo do recipiente, para você ter certeza que não pertubará a água). Você verá que ao invés da água escoar no sentido horário nos dois recipientes como prevê o Efeito de Coriolis, o vórtice formado no primeiro recipiente escoará no sentido horário e no segundo recipiente escoará no sentido anti-horário! A explicação é que mesmo parada a água ainda guarda uma certa quantidade de movimento residual que, apesar de muito pequena, ainda é muito maior do que a força de Coriolis.

Por isso não é mera ignorância mas pura fraude o que alguns guias turísticos fazem na cidade de Nanyuki no Kênia. Esta cidadezinha está localizada exatamente sobre o equador e na falta de outras atrações turísticas, alguns guias especializaram-se numa espécie de "turismo científico". Um dos guias atravessa a linha do equador em direção ao hemisfério sul com uma cuba cheia de água e, tirando a rolha do fundo da cuba, mostra a platéia como a água escoa no sentido horário. Em seguida caminha uns 10 metros em direção ao outro lado da linha do equador e a platéia vê como neste hemisfério a água gira no sentido anti-horário. A demonstração termina com o guia mostrando, para deleite dos turistas, que com a cuba exatamente sobre a linha do equador a água escorre pelo ralo sem girar. Farsa completa.

Leia também o artigo do Prof. Fernando Lang, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Answer 2

Porque neste momento há um desequilíbrio de pressão, entre o final do duto que leva até o esgoto, causado pela ruptura do selo que se forma no sifão da saida da pia. A pressão atm. na parte superior agem sobre a massa de água, somando-se à pressaão que mesma exercia sobre o tampão, o ar atmosférico, entra rápidamente para suprir o vácuo formado pela dessifonagem, quebrando a estrutura molecular da água, que por ser um composto polar, tende a se unir o mais rápido possível, causando então este turbilhonamento, que provoca o movimento de rotação.

Answer 3

Uma massa de água em um recipiente sempre possui um determinado "momento angular" ou seja, um pequeno movimento de rotação devido à maneira pela qual o recipiente foi abastecido. Mesmo se não pudermos notar nenhum movimento de rotação, é praticamente impossível que ele não exista.
Vamos analisar uma partícula que se encontra perto da borda. Sabemos que a energia não pode ser criada ou destruída. Se retirarmos por baixo, uma rolha colocada no centro do recipiente, esta partícula terá que se deslocar para o centro para buscar a saída, e o momento angular, que inicialmente era infinitesimal será multiplicado para manter a mesma quantidade de energia.
É o mesmo fenômeno que vemos quando uma bailarina fecha os braços: a velocidade de rotação aumenta.
Isso acontece com todas as moléculas do fluido, e a rotação pode ser perfeitamente notada.

Answer 4

Por causa da rotação da terra. No hemisfério sul ela gira para um lado, e no hemisfério norte para outro.

Answer 5

pq ela nao vai reto

Answer 6

Fala brother. Cara, não é sempre assim não! Se for construída uma pia perfeita, com todos seus ângulos e variações iguais e estar ficar sobre a linha equador, advinhe... a água desce reta! impossível? não.
A água sempre desce girando devido a construção da pia e também do local onde se encontra. Ou seja, pia perfeita e sobre a linha do equador que é aonde a terra tem velocidade angular nula, a água descerá reta. É claro que existem outras forças atuantes, como por exemplo a força de curiólise, mas só se aplicam a grandes massas de água, e é praticamente despresível em se tratando alguns litrinhos que descem pelo ralo.
Valeu cara, feliz ano novo pra galera do yahooooo respostas!!

Answer 7

Pq??????

Pergunta boníssima.

Deve ser uma forma da água descer organizadamente, de pouco em pouco.

Answer 8

Devido ao movimento do globo e ao seu magnetismo.