fisica, ottica, meccanica, ecc. chiedi all'esperto LOGO home   tratto da: http://www.vialattea.net/esperti/fis/coriolis2/index.html

Vorrei informazioni sulla Legge di Ferrel e la forza di Coriolis. 
(risponde Davide Del Vento) 

Esiste un modo molto semplice di enunciare la legge di Ferrel: un corpo in moto sulla Terra è soggetto alla forza di Coriolis.
La forza di Colioris è una forza inerziale, cioè dovuta alla NON-inerzialità del sistema di riferimento in cui viene osservata (Terra nel caso della legge di Ferrel).
Le forze inerziali sono comunissime: le sperimentiamo su noi stessi ogni volta che andiamo in treno, oppure in automobile. La loro esistenza era stata intuita già da Galileo, ma è Newton, che enuncia: "un corpo in quiete od in moto rettilineo uniforme tende a rimanere nel suo stato di moto o di quiete". Che vuol dire "tende a rimanere"? Per essere chiaro saro' leggermente impreciso: vuol dire che ci sono delle forze, e sono le forze inerziali, che si oppongono al "cambiamento" di velocità sia come intensità che come direzione (ed infatti è quello che sperimentiamo nelle frenate e nelle curve sia in treno che in automobile).
La forza di Coriolis si presenta in un caso un po' più complesso: il moto di un corpo che si trova in un sistema di riferimento rotante (per esempio la Terra).
Nel caso di corpo in quiete in un sistema di riferimente rotante, quello che si sperimenta è solo una forza centrifuga, cioè una forza che è diretta come in figura (1).

Un esempio di questa situazione (oltre alle curve durante un viaggio) è una di quelle vecchie giostre in cui ci sono dei seggiolini che si "alzano" man mano che la velocità aumenta. Questo avviene perchè i seggiolini (il punto nero nella figura), tenderebbero ad andare in linea retta, cioè a girare a destra rispetto alla direzione del moto imposta dalle funi, che è verso sinistra. Per questo appare la forza
"centrifuga", cioè diretta come in figura.
Nel caso invece di corpo in moto in un sistema di riferimento rotante la cosa è analoga, solo che il corpo "tende a conservare" la velocità dovuta al suo moto, oltre a quella impressagli dalla rotazione; in più cosa fondamentale, la velocità impressagli dalla rotazione varia mentre il corpo si sposta.
Immaginiamo (figura 2) sempre una vecchia giostra, ma questa volta di quelle con una piattaforma su cui ci sono vari cavalli a diversa distanza dal centro. I cavalli vicino al centro di rotazione sono quasi fermi, mentre quelli più lontani hanno velocità lineare maggiore. Questo perchè tutti hanno la stessa velocità angolare (cioè fanno gli stessi giri nello stesso
tempo) ma hanno velocità lineari diverse, poichè un giro vicino al centro avviene in poco spazio, mentre al bordo possono esserci parecchi metri.
Supponiamo di voler andare lentamente dal punto B al punto A (rischiando di cadere). Durante il tragitto, mentre mi sposto da B verso A, la mia velocità lineare (che è verso sinistra) deve diminuire; allora sento una forza verso sinistra, come quando, in auto, frenando la mia velocità (che è in avanti) sento una forza che mi spinge in avanti. Questa forza "verso sinistra" si somma ovviamente a quella centrifuga e rende difficile camminare su queste giostre.
Supponiamo adesso di voler tornare lentamente dal punto A al punto B. In questo caso la mia velocità lineare deve aumentare, cioè devo accelerare verso sinistra; allora sento una forza verso destra (come quando in accelero automobile e sento una forza che mi spinge indietro, "tendo a restare indietro" rispetto alla direzione della velocità). In questo caso è facile pensare a questa forza come dovuta al fatto che la giostra ruota sotto i miei piedi e pertando, se vado in linea retta, in realtà mi trovero' spostato più a destra.
Le considerazioni qualitative svolte nel caso delle giostre valgono ovviamente per qualsiasi sistema di riferimento rotante, compresa la Terra.
Quantitativamente la forza di Coriolis ha un'espressione che fa uso del prodotto vettoriale, poichè l'effetto è dovuto alla velocità perpendicolare all'asse di rotazione (in effetti non c'è nessuna forza
inerziale nel su e giù dei cavalli, che è una velocità parallela all'asse di rotazione).
Ritornando alla legge di Ferrel, prendiamo un globo terrestre, senza il quale sarà un po' complesso seguire questo ragionamento. Ponendo il globo in rotazione in senso antiorario (visto dal polo Nord), è intuitivo che una corrente d'aria che si diriga verso l'equatore resti "indietro", poichè all'equatore la velocità lineare è massima, mentre vicino ai poli questa velocità era minima. Nell'emisfero Nord (in cui devo andare a Sud, per raggiungere l'equatore) avro' una deviazione verso destra, mentre nell'emisfero Sud (in cui l'equatore è più a Nord) avro' una deviazione verso sinistra.
Al contrario una corrente che proviene dall'equatore avrà una velocità lineare maggiore di quella che dovrebbe avere vicino ai poli per seguire la rotazione terrestre, e percio' "girerà più veloce della Terra", cioè devierà a destra andando verso Nord, a sinistra andando a Sud.