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A rotação da Terra influencia o tempo de voo de uma aeronave?

Se eu voar contra o sentido de rotação, levo menos tempo para fazer um deslocamento x do que se eu voasse no mesmo sentido da rotação?

Discutindo um outro assunto, acabei entrando nesta discussão com um amigo meu. Fui pesquisar na internet e acabei ficando ainda mais confuso, porque há diversas respostas conflitantes sobre a mesma questão.

Eu tenho a impressão de que se há alguma influência, ela não é tão grande quanto o senso comum nos diria que é.

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

De fato tens razão em tua intuição de que o efeito da rotação da Terra NÃO corresponde ao do senso comum.

Inicialmente é importante notar que o avião em repouso em relação à Terra  participa do movimento planeta e,  portanto, tal movimento no próprio sistema de referência da Terra é nulo.

COMENTÁRIO ADICIONADO EM 01/04/2015: O equívoco usual  – às vezes colocado de forma arrogante como no  vídeo de um religioso muçulmano de defende a imobilidade do planeta – é que a simples perda de contato com superfície do planeta anularia a velocidade que o avião tem por participar do movimento da Terra. Este equívoco foi corrigido já  no no século XVII (obviamente não em relação a aviões mas em relação a outros corpos que se movimentam juntamente com a Terra) por Galileu ao refutar nos Dois Máximos Sistemas do Mundo diversas objeções ao movimento de rotação diária do planeta; posteriormente, com o advento da Mecânica de Newton compreendemos melhor ainda as razões do equívoco. Entretanto, mesmo que não dominemos as Leis da Mecânica que nos permitem entender teoricamente o equívoco, facilmente percebemos que se dentro de um autmóvel em movimento ou até em um avião, lançarmos um pequeno objeto para cima, o objeto NÃO será violentamente jogado para a traseira do veículo. Esta singela constatação refuta a concepção de que a simples perda de contato seja suficiente para a anulação do movimento que um corpo possui por se mover junto com a Terra. 

O que interessa para o tempo de viagem em torno da Terra é a velocidade do avião EM RELAÇÃO À TERRA. A velocidade do avião em relação à Terra (desprezando-se um efeito inusitado para o senso comum e que tratarei a seguir) é afetada por diversos fatores – tais como potência dos motores do avião, ventos, trajeto efetivamente escolhido … – mas não pelo próprio movimento de rotação da Terra pois, como já notei, o avião já dele participa mesmo estando em repouso em relação à Terra.

O efeito inusitado sobre o avião, devido à FORÇA INERCIAL DE CORIOLIS, é uma deflexão no movimento do avião em relação à Terra, perpendicular à direção da velocidade do avião em relação à Terra. Se o voo é horizontal tal deflexão acontece  para a esquerda (direita) de quem olha na direção e no sentido da velocidade do avião no hemisfério sul (norte), independentemente da direção em que o voo acontece.

Para um avião, no hemisfério sul,  voando horizontalmente para leste (oeste), a deflexão acontece para o norte (sul) e ela aumenta se a latitude inicial do voo for maior. No equador da Terra tal deflexão é nula. A correção deste efeito, para que aconteça um deslocamento efetivo do avião para leste ou oeste, não afetará de maneira diversa o tempo de viagem.

Portanto, acertaste quando intuíste que se houvesse algum efeito, ele não seria o do senso comum.

Vide também A cinemática e a dinâmica da aeronave em voo paralelo ao solo.

COMENTÁRIO ADICIONADO EM 01/04/2015: A deflexão no movimento do avião – bem como de massas de ar em movimento em relação à superfície da Terra determinando a formação de ciclones e anticiclones, de projéteis de artilharia, … – tem o mesmo status de “prova mecânica do movimento de rotação da Terra” que o famoso Pêndulo de Foucault construído pela primeira vez em 1851. Vide também Sobre o pêndulo de Foucault: resposta a um terraplanista.

COMENTÁRIO ADICIONADO EM 15/05/2016: Em um site  –  http://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/os-avioes-e-a-rotacao-da-terra.html –  encontram-se as afirmações seguintes: “Se o avião contorna a Terra no sentido de rotação, ele demora mais tempo. Já no sentido contrário ao de rotação, ele leva menos tempo para fazer o mesmo trajeto.A explicação para isso é que a velocidade relativa se alterna nestas duas situações. Quando o avião voa no mesmo sentido de rotação, a velocidade relativa é igual a diferença das velocidades. Já no sentido contrário, a velocidade é a soma destas velocidades.”

O absurdo desse argumento pode ser evidenciado no fato de que aviões comerciais atualmente voam com velocidades em relação à Terra não superiores a 250 m/s, não importando se vão para o leste ou oeste. Já a velocidade de um ponto na superfície da Terra, devido à rotação da Terra, é cerca de 450 m/s no equador e 400 m/s aqui em Porto Alegre. Desta forma, segundo esta estupidez, um avião poderia até voar  em SENTIDO CONTRÁRIO ao desejado a cerca de 200 m/s no equador e 150 m/s em PoA! 🙂 Alguém já viu um avião voar de ré? 🙂

O raciocínio veiculado por este site de curiosidades, denota um enorme analfabetismo científico somente equiparado a de alguns religiosos (não apenas islamitas mas também de seitas fundamentalistas cristãs) que, 400 anos após Galileu, negam o movimento de rotação da Terra com argumentos superados no século XVII.

ADICIONADO em 21/04/2019: vide Dúvida sobre efeito de Coriolis no avião.

Outras questões que tratam da força inercial de Coriolis:

Rotação da terra – Ar jogado do oeste para leste?

Desvio de projéteis pela força de Coriolis

Vórtices atmosféricos nos dois sentidos?

Ovo equilibrado por Coriolis

Demonstrando no ralo vórtices com sentidos opostos nos dois hemisférios: FRAUDE!

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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Gilberto Antonioli – Li todos os comentários. Mas não alcancei a conclusão, ( se houve). Afinal, a velocidade de rotação da Terra influencia no tempo de voo de uma aeronave ? Para não derivar sobre o assunto, digamos que a duas aeronaves decolem exatamente do mesmo lugar seguindo exatamente sobre a linha do equador, mas em sentidos opostos e na mesma altitude, desprezamos o vento e as variações da pressão atmosférica. Darão a volta ao globo e retornarão ao lugar de origem do voo. Qual chega primeiro? / Ou as duas chegam na mesma hora? >>Acho que também convém especificar o ângulo de subida em 30 graus, a altitude a 12000 metros sobre o nível do mar e a velocidade constante em 800 Kms/hora para ambas. Por hipótese. também consideramos que sobre a linha do equador não existem montanhas ou depressões que poderiam interferir na força de gravidade que atuariam sobre as aeronaves.

Fernando Lang da Silveira – Viajando sobre a linha do equador o efeito de desvio horizontal lateral não acontece para qualquer das duas aeronaves. Imaginemos que ambas voem a 800 km/h. Durante a subida a aeronave que viaja para leste (oeste) padecerá de uma força de Coriolis horizontal contra o (a favor do) seu movimento horizontal da ordem de 1/1000 do peso (nota que o tempo de ascensão é desprezível frente ao tempo de viagem) mas seu peso será cerca de 1/100 menor (maior) do que se estivesse parada graças também à força de Coriolis. Terminada a ascensão a aeronave que viaja para leste (oeste) continuará sofrendo a força de Coriolis vertical para cima (baixo) cerca de 1/100 avos do seu peso. Portanto há pequeníssimos efeitos diferentes sobre as duas aeronaves que voam em sentidos opostos. Entretanto o tempo de voo real para ambas será muito afetado por efeitos da atmosfera, imponderáveis em uma situação real.

Fernando Lang da Silveira –  É importante notar que o efeito da rotação da Terra no que por aqui se passa NÃO é aquele que o senso comum espera.

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2 comentários em “A rotação da Terra influencia o tempo de voo de uma aeronave?

  1. Jangada disse:

    Prezado Prof. Fernando Lag da Silveira, creio que sua interpetação da Força Inercial de Coriolis esta equivocada nas explicações prestadas acima. De fato o efeito de Coriolis atu sobre viagens horizontais na superfície terrestre, mas apenas em deslocamentos que tenham uma componente longitudinal, ou seja, deslocamentos onde há variação na latitude. A força inercial de Coriolis, ou efeito Coriolis, é causado essencialmente pela mudança de latitude: para diferentes latitudes a velocidade absoluta de rotação é diferente (como você mesmo colocou), porém se o movimento é na direção leste – oeste, em qualquer latitude (e sem variação da latitude) não há deflexão no movimento. Pelo menos foi assim que eu aprendi. Me corrija se eu estiver errado. Agradeço a atenção.

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