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Force de Coriolis

DéfinitionClassé sous :météorologie , force de Coriolis , océanographie
Gustave Gaspard de Coriolis (1792-1843) est un mathématicien et ingénieur français. On le connaît surtout pour les découvertes de l'accélération de Coriolis et de la force de Coriolis. Elles affectent le mouvement des corps dans un milieu en rotation, par exemple les vents dans l'atmosphère de la Terre ou les courants dans les océans. © Archives de l’École polytechnique, DP

La force de Coriolis est une pseudo-force qui apparaît dans un référentiel en rotation R' par rapport à un référentiel galiléen R considéré comme au repos. Il s'agit donc d'une force inertielle. Elle s'exerce perpendiculairement au mouvement d'un corps matériel dans ce référentiel en rotation et est proportionnelle à la vitesse de ce corps dans R' ainsi qu'à la vitesse angulaire de rotation du référentiel R' dans R.

Une vidéo illustrant la force de Coriolis dans un référentiel en rotation (rotating frame en anglais). © TSGPhysics, YouTube

Son application la plus célèbre concerne les masses fluides des astres en rotation, et en particulier les océans et l'atmosphère de la Terre. La force de Coriolis a pour conséquence de dévier un corps en mouvement vers sa droite dans l'hémisphère nord et vers sa gauche dans l'hémisphère sud, la droite étant définie lorsqu'on regarde vers l'avant du déplacement. Cela permet de comprendre pourquoi dans l'hémisphère nord le sens de rotation du vent est l'inverse des aiguilles d'une montre dans les dépressions et dans le sens des aiguilles d'une montre avec les anticyclones.

La force de Coriolis intervient dans plusieurs phénomènes comme l'existence du vent géostrophique ou le mouvement du pendule de Foucault servant à mettre en évidence la rotation de la Terre. Elle permet aussi de rendre compte des points de Lagrange en mécanique céleste.