55_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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yy
zz
Fig. I.18 - Diferentes versões da dinâmica de um corpo situado à superfície da Terra: a partir
de um referencial considerado inercial (esquerda) e do referencial local (direita).
Note-se que X, Y, Z definem o referencial geocêntrico.
10.1.2 - Usando o referencial local, considerado inercial.
A dinâmica do corpo teria uma versão inteiramente diferente neste caso (Fig. I.18), já
que, estando em repouso em relação a esse referencial, a resultante das forças que agem so-
bre ele deveria ser nula. No entanto, verifica-se que o módulo da atração gravitacional (| rG |)
não é igual ao da reação da balança (| rFL|) e... não existem outras forças além dessas! A se-
gunda Lei de Newton parece violada... Tal versão somente pode ser descrita de maneira coe-
rente quando se aceita que 
r
FL representa a reação que equilibra a resultante de todas as for-
ças intervenientes. Isso requer, necessariamente, a presença de uma força (fictícia) centrífuga,
ou seja:
r
FCF = m Ω 2 r 
r
I r = – m 
rΩ ^ ( rΩ ^ rr ).
No caso do equador, 
r
FCF age radialmente, neutralizando parte da atração gravítica (
r
G ).
Essa força centrífuga surge exclusivamente por causa do movimento de rotação da Terra, para
que seja possível equilibrar o sistema. De fato, fazendo
– 
r
FL = 
r
G + m Ω 2 r rI r
de tal modo que
r
FL = 
r
G + 
r
FCF = 0,
pode-se continuar usando a mecânica newtoniana ! Outra abordagem consistiria em dizer que
as forças G
r
 e 
r
FL têm uma resultante centrípeta (
r
FCP), inteiramente neutralizada pela força
centrífuga (
r
FCF).
Deve-se notar que a força centrífuga está dirigida ao longo do raio do paralelo. Assim,
sua direção só coincide com a do raio da Terra (definida por 
r
I r) no caso particular do equador.
Em qualquer outro paralelo as direções de 
r
FL, 
r
FCF e G
r
 não são coincidentes.