Tpe coriolis

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La force de Coriolis :

Pourquoi le sens des rotations des anticyclones et des dépressions est t-il différent selon les hémisphères ?

Arnaud Nicolas
Barbosa Florie
Dorgueil Simon
Sommaire

Introduction …………………………………………………… p.3

I. Anticyclones et dépressions …………………………………. p.4
- Anticyclones
- Dépressions

II. Premier contact avecla force de Coriolis …………………... p.9
- La force de Coriolis
- Le référentiel
- Référentiels galiléen et non galiléen
- Les lois de Newton

III. Quelques petits détails en plus …………………………….. p.14
- Le pendule de Foucault
- Le mythe du lavabo

IV. Expérience …………………………………………………. p.17

Conclusion ……………………………………………………... p.20

Lexique………………………………………………………… p.21

Bibliographie …………………………………………………... p.24

Introduction

Pourquoi le sens de rotation des anticyclones et des dépressions est t-il différent selon les hémisphères ? Les lavabos se vident-ils dans des sens opposés à l'Hémisphère Nord et à l'Hémisphère Sud ? Le nom de « force de Coriolis » est généralement associé à ces problèmes, mais les mécanismes détaillés de ces phénomènes restent la plupart du temps méconnus. Lebut de ce TPE est de compléter les connaissances de chacun sur cette curiosité de la mécanique. Nous avons essayé d'introduire les concepts de façon suffisamment progressive pour que la force de Coriolis soit compréhensible avec un minimum de connaissances préalables en évitant toutefois les parties les plus délicates à comprendre.

Pour répondre à ces questions, nous allons passés parplusieurs étapes :
Tout d’abord nous parlerons des anticyclones et des dépressions pour définir des termes indispensables à la compréhension de ce sujet.
Nous disserterons ensuite sur la force de Coriolis pour rentrer dans le cœur du sujet.
Puis nous verrons quelques détails supplémentaires reliés à cette force.
Enfin nous aborderons une expérience mettant en évidence la force de Coriolis.

[pic]I. Anticyclones et dépressions

Comment sont réparties les valeurs de la pression à la surface de la Terre ? La pression de l'air dépend, entre autres, de sa température. Il existe des points où la pression est minimale, c'est-à-dire que, tout autour de ce point, la pression est supérieure. Un tel point est appelé dépression. Au contraire, un point où la pression est maximale est appeléanticyclone. Les forces en présence sont la force de Coriolis et la force de pression.

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1.1 Anticyclones

On donne le nom d’anticyclone à une cellule de hautes pressions atmosphériques. La circulation des vents autour d’un anticyclone s’effectue dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère Nord et dans le sens inverse dans l’hémisphère Sud. Au voisinage de la surfaceterrestre, les vents sont quelque peu divergents, à partir du centre anticyclonique, mais en altitude ils tentent à s’écouler parallèlement aux isobares.

Un anticyclone est une zone de hautes pressions, produit par une grande masse d'air descendante. C’est un affaissement qui a lieu dans toute une épaisseur de l'atmosphère.
Dans une haute pression, l'air est très stable et circuledans le sens horaire tout en convergeant vers le sol. La convergence est un phénomène qui provoque une accumulation de l'air à la surface (hausse de pression) donc le baromètre monte au-dessus de 1015 hPa. Il y a également un réchauffement puisque l'air se trouve relativement plus comprimé. En effet lorsqu'on comprime l'air, ce dernier s'échauffe.

L'air est un gaz. Les molécules qui lecomposent bougent dans tous les sens. Dans leur mouvement, les molécules entrent en collision produisant ainsi de la chaleur. Lorsqu'on comprime l'air, la distance entre les molécules diminue et les chances de collisions augmentent. La chaleur dégagée sera d'autant plus grande que l'air est compressé.

Tous les nuages présents s'évaporent rapidement...
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