Coriolisova síla

Na kvázi vědeckých fórech s neobvyklou periodicitou hádají vážné debaty o tom, co je Coriolisova síla a jaké jsou její zjevné projevy. Navzdory ctihodnému věku objevu - fenomén byl popsán již v roce 1833 - někteří lidé se v závěrech někdy zmátli. Například, protože Coriolisovy síly jsou nejčastěji spojovány s jevy v oceánech a atmosféře, na internetu lze narazit na tvrzení, podle něhož dochází na pravé straně k erozi břehů řek severní polokoule a na jihu erozivní účinek vody je hlavně na levém břehu. Někteří argumentují, že tento jev vytváří sílu Coriolis. Jejich odpůrci vysvětlují všechno jinak: kvůli rotaci planety se pevný povrch pohybuje o něco rychleji (méně inertivně) než množství vody a kvůli tomuto rozdílu dochází k vymývání. Ačkoli v některé části procesů, které se vyskytují v oceánu, je Coriolisova síla skutečně "vinná". Obtížnost při určování ze souboru dalších vlivů. Coriolisův manifestace, stejně jako síla gravitační interakce, je potenciální.

Zjistíme, jaká moc a proč je takový zájem. Vzhledem k tomu, že naše planeta může být považována za systém, který není inerční (pohybující se a rotující), pak každý proces považovaný za relativní k němu musí vzít v úvahu setrvačnost. Obvykle je pro vyjasnění tohoto použití speciálním kyvadlem delším než 50 m a vážícím desítky kilogramů. Kromě toho, vzhledem k nehybnému pozorovateli stojícímu na podlaze, rovina, ve které se kyvadlo kyvadla otáčí po obvodu. Pokud je hodnota rychlosti otáčení planety vyšší než doba oscilace kyvadla, pak jeho podmíněná rovina se posune směrem k severní polokouli, která se otáčí v opačném směru vůči hodinám. Opačný je také pravdivý: zvýšení doby je vyšší než rychlost rotace Země, což vede k posunu ve směru hodinové ruky. To je způsobeno tím, že rotace planety vytváří zrychlení kyvadla v kyvadlovém systému, jehož vektor přemístí rovinu válcování.

Pro vysvětlení můžete vzít příklad ze života. S jistotou, každý, když je dítě, jezdil na kolotoči, což je velký disk, který se otáčí s určitou úhlovou rychlostí . Představte si dva body na takovém disku: jeden v blízkosti středové osy (A) a druhý v poloměru blízko okraje (B). Pokud se osoba v bodě A rozhodne přesunout na bod B, pak na první pohled bude nejoptimálnější trajektorií pohybu přímka AB, ve skutečnosti to je poloměr disku. Ale s každým krokem osoby se bod B posune, protože disk se stále otáčí. Výsledkem je, že pokud se budeme i nadále pohybovat podél plánovaného poloměru čáry, pak po dosažení poloměru bodu B už nebude kvůli posunutí. Pokud osoba upraví svou dráhu podle skutečné polohy B, pak trajektorie bude představovat zakřivenou přímku, jejíž vrchol bude směrován proti směru otáčení. Existuje však způsob, jak jít od A do B podél přímky: vyžaduje to zvýšení rychlosti pohybu tím, že říkáte zrychlení těla (osoby). S rostoucí vzdáleností AB, aby byl zachován přímočarý pohyb , je potřeba stále rostoucí impuls. Rozdíl mezi popsanou silou a odstředivou silou spočívá v tom, že její směr je stejný jako poloměr na rotujícím kruhu.

Coriolisova síla tedy působí na pohyb rotujícího objektu. Její vzorec je následující:

F = 2 * v * m * cosFi,

Kde m je hmotnost pohybujícího se těla; V - rychlost pohybu; CosFi je množství, které bere v úvahu úhel mezi směrem pohybu a osou otáčení.

Nebo ve vektorové reprezentaci:

F = - m * a,

Kde a je zrychlení Coriolis. Znak "-" vzniká, protože síla ze strany pohybujícího se tělesa je opačná ke směru.