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diriger directement vers les pôles en altitude, y redescendre pour converger vers
l'équateur près du sol. En fait, ce qui se passe est plus complexe pour différentes
raisons, l'une étant que la Terre tourne sur son axe, par rapport aux étoiles, ce qui
oblige à considérer l'action de ce que l'on nomme « force de Coriolis ».
6.2 L
A
FORCE
DE
C
ORIOLIS
Newton a montré qu'un corps de masse m auquel est appliquée une force F est
entraîné avec une accélération g telle que F = m ◊g. Cette relation constitue l'équa-
tion fondamentale de la dynamique. Il en résulte immédiatement que si aucune force
n'est appliquée à ce corps, on a F = 0 et son accélération g est nulle. Ce corps est soit
immobile, soit animé d'un mouvement rectiligne uniforme (c'est-à-dire de vitesse
constante).
Cependant, cette formule simple n'est valable que dans ce que l'on nomme un
repère galiléen, c'est-à-dire, pratiquement, par rapport aux étoiles, ou par rapport à
n'importe quel repère animé d'un mouvement rectiligne uniforme par rapport aux
étoiles, repère qui, par définition, n'a pas d'accélération. Il en va autrement, en effet,
si la mesure a lieu à partir d'un repère ayant une accélération par rapport aux étoiles,
par exemple si elle est faite à bord d'une fusée poussée par ses réacteurs. Si l'on
regarde par le hublot de la fusée un point immobile par rapport aux étoiles, il
semblera animé d'un mouvement accéléré par rapport à la fusée, en sens inverse du
mouvement de celle-ci, bien entendu. Par rapport à la fusée, tout se passera donc
comme si le point était animé par une force. On doit tenir compte de cette force si
l'on veut décrire le mouvement d'un corps depuis un repère en mouvement accéléré,
ce qui est le cas de la Terre et des mouvements atmosphériques et océaniques.
Pour faire saisir simplement l'application de cette notion sur la Terre, nous allons
prendre l'exemple d'un mouvement dont la description est faite par rapport à un
disque tournant avec régularité sur son axe. Cet exemple nous sera utile pour rendre
compte des déplacements des masses atmosphériques ou océaniques par rapport au
repère terrestre.
Rappelons d'abord qu'un corps animé d'un mouvement circulaire uniforme est
soumis à une force dirigée vers le centre de rotation du mouvement. Par conséquent
c'est un mouvement accéléré, et l'on peut s'attendre à ce que les mouvements
décrits par rapport à ce corps fassent apparaître une force de Coriolis.
Pour simplifier notre exemple plaçons-nous dans le plan du disque (
Fig. 21 A-D
).
À l'extérieur de celui-ci, dessinons des axes de coordonnées (x,y) fixes par rapport
aux étoiles. C'est un repère galiléen pour lequel s'applique la relation fondamentale
de la dynamique. Sur le disque lui-même traçons un repère (x
c
,y
c
) qui va tourner
avec le disque et à partir duquel on va pouvoir décrire les mouvements vus par un
observateur tournant aussi avec le disque.
Imaginons maintenant un objet m se déplaçant avec un mouvement rectiligne
uniforme par rapport au repère (x,y). Les figures A, B, C et D, qui sont en quelque
