Defina os seguintes parâmetros adimensionais e comente sobre o seu significado físico:
número de Rossby (Ro);

Passo 1

O enunciado pede para definirmos o número de Rossby e comentar seu significado físico. Esse parâmetro adimensional aparece em dinâmica de fluidos rotativos (por exemplo, atmosfera e oceanos) e indica a importância relativa das forças de inércia em relação à força de Coriolis.

Passo 2

O número de Rossby, denotado por Ro, é definido como a razão entre a aceleração inercial característica e a aceleração de Coriolis característica. Em termos de escala de velocidade U, escala de comprimento L e parâmetro de Coriolis f, temos
Ro = U/Lf,U/Ltimes L/Ulongrightarrow Ro = Uf,L
Alternativamente, usando a rotação da Terra Omega e latitude varphi, f = 2Omegasinvarphi, então
Ro = U2Omega,L,sinvarphi

Passo 3

Físicamente, Ro compara a tendência de um fluido manter seu estado de movimento (inércia) com a tendência de desvio causada pela rotação do sistema (efeito Coriolis).
  • Se Roll1, a força de Coriolis domina e o fluxo tende a ser quase geostrófico (equilíbrio entre pressão e Coriolis).
  • Se Ro>rsim1, a inércia domina e a rotação tem efeito secundário, favorecendo movimentos mais turbulentos ou de convecção sem forte alinhamento com os meridianos.

Resposta

Ro = Uf,L(ou Ro = U2Omega,L,sinvarphi),
onde valores baixos ( Roll1) indicam domínio da força de Coriolis (fluxo geostrófico) e valores altos ( Ro>rsim1) indicam domínio das forças de inércia.

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