Pevnost Coriolisu

Na fórech blízko vědy s úžasnouperiodicita seriózní debaty propukne o tom, co je Coriolisova síla a jaké jsou její viditelné projevy. Přes úctyhodný věk objevu - tento jev byl popsán již v roce 1833 - se někteří lidé v závěrech někdy zmátli. Například, protože Coriolisova síla je nejčastěji spojována s jevy v oceánech a atmosféře, lze najít prohlášení na internetu, podle kterého k mytí řek severní polokoule dochází na pravé straně, a na jihu je erozivní účinek vody hlavně na levých březích. Někteří tvrdí, že tento jev vytváří Coriolisovu sílu. Jejich oponenti vše vysvětlují jinak: díky rotaci planety se pevný povrch posune o něco rychleji (menší setrvačnost) než hmota vody a kvůli tomuto rozdílu vymýváme. Přestože v některých částech procesů probíhajících v oceánu je Coriolisova síla skutečně „vinná“. Obtížnost spočívá v jeho určení ze souboru dalších vlivů. Projev Coriolis, stejně jako síla gravitační interakce, je potenciálně.

Pojďme se rozhodnout, jaký druh moci a pročje takový zájem. Protože naši planetu lze považovat za neinerciální systém (pohybuje se a otáčí), musí jakýkoli proces zvažovaný v souvislosti s ní vzít v úvahu setrvačnost. K vysvětlení se obvykle používá speciální kyvadlo o délce přes 50 ma hmotnosti desítek kilogramů. Kromě toho, ve vztahu ke stacionárnímu pozorovateli stojícímu na podlaze, se rovina, ve které se kyvadlo otáčí, otáčí kolem kruhu. Pokud je hodnota rychlosti rotace planety vyšší než doba oscilace kyvadla, pak se její podmíněná rovina posune směrem k severní polokouli a otáčí se v opačném směru než hodiny. Opak je také pravdou: zvýšení doby vyšší, než je rychlost rotace Země, povede k posunu ve směru hodinových ručiček. To je způsobeno skutečností, že rotace planety vytváří rotační zrychlení v kyvadlovém systému, jehož vektor přemisťuje rovinu válcování.

Pro vysvětlení můžete použít příklad zživota. Každý, jako dítě, určitě jezdil na karuselu, což je velký disk rotující určitou úhlovou rychlostí. Představte si na takovém disku dva body: jeden blízko centrální osy (A) a druhý v poloměru (B) blízko okraje. Pokud se osoba umístěná v bodě A rozhodne přesunout do bodu B, pak na první pohled bude nejoptimálnější cestou přímka AB, což je ve skutečnosti poloměr disku. Ale s každým krokem osoby se bod B posune, jak se disk stále otáčí. Výsledkem je, že pokud se budete dále pohybovat podél zamýšleného poloměru přímky, pak když dosáhnete poloměru bodu B, nebude již kvůli posunutí zde. Pokud osoba upraví svou cestu podle skutečné polohy B, bude trajektorií zakřivená čára, vlna, jejíž vrchol bude směřován proti směru otáčení. Existuje však způsob, jak přejít z bodu A do bodu B přímým směrem: k tomu je nutné zvýšit rychlost pohybu informováním těla (osoby) o zrychlení. Se zvětšující se vzdáleností AB k udržení přímočarého pohybu je zapotřebí stále rostoucí puls rychlosti. Rozdíl mezi popsanou silou a odstředivostí je v tom, že směr posledně jmenované se kryje s poloměrem na rotující kružnici.

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

F = 2 * v * m * cosFi,

kde m je hmotnost pohybujícího se těla; v je rychlost pohybu; cosFi - hodnota, která bere v úvahu úhel mezi směrem pohybu a osou otáčení.

Nebo ve vektorové reprezentaci:

F = - m * a,

kde a je zrychlení Coriolis. Značka „-“ vzniká, protože síla ze strany pohybujícího se těla je opačná ke směru.