כוח קוריוליס

בפורומים מדעיים מדעיים עם מדהיםבמרווחי זמן קבועים, דיונים רציניים על מה כוחו של קוריוליס ומה הגילויים לכאורה שלה. למרות הגיל המכובד של גילוי - התופעה תוארה כבר בשנת 1833 - כמה אנשים לפעמים מבולבלים במסקנות. לדוגמה, מאחר שכוח קוריוליס קשור לרוב לתופעות באוקיינוסים ובאווירה, ניתן למצוא באינטרנט הצהרה המציינת כי הבנקים בחצי הכדור הצפוני מתערערים בצד ימין, ובדרום, השפעת השחיקה של המים היא בעיקר על הגדה השמאלית. יש הטוענים שתופעה זו יוצרת את כוחה של קוריוליס. המתנגדים שלהם מסבירים את הכל אחרת: בגלל הסיבוב של כדור הארץ, המשטח המוצק משתנה מעט מהר יותר (פחות אינרציאלי) ממסת המים, ובגלל הבדל זה מתערערת. אמנם בחלק מהתהליכים המתרחשים באוקיינוס, כוחו של קוריוליוס אכן "אשם". הקושי בקביעתו ממכלול השפעות אחרות. ביטוי קוריוליס, כמו גם כוח של אינטראקציה כבידה, הוא פוטנציאל.

Давайте определимся, что же это за сила и почему היא עניין כזה. כיוון שכוכב הלכת שלנו יכול להיחשב כמערכת אינרציאלית (היא נעה ומסובבת), כל תהליך שנשקף אליו חייב לקחת בחשבון את האינרציה. בדרך כלל מטבחים מטוטלת מיוחדת בעלת אורך של למעלה מ -50 מ 'ומסה של עשרות ק"ג. בנוסף, ביחס למתבונן נייח עומד על הרצפה, את המטוס שבו הנדנדה המטוטלת מסתובבת במעגל. אם הערך של מהירות הסיבוב של כדור הארץ מתברר כי הוא גבוה יותר מאשר תקופת התנדנדות של המטוטלת, אז המטוס המותנה שלה ישתנה לכיוון חצי הכדור הצפוני, מסתובב בכיוון ההפוך יחסית לשעון. ההפך הוא הנכון: עלייה בתקופה גבוהה יותר ממהירות סיבוב כדור הארץ, מה שמוביל לשינוי בכיוון תנועת הידיים. זאת בשל העובדה כי סיבוב של כדור הארץ יוצר במערכת המטוטלת האצה סיבובית, וקטור אשר מחליף את המטוס המתגלגל.

לקבלת הסבר, תוכל להשתמש בדוגמה משל החיים. אין ספק שכולם, כילדה, רכבו על הקרוסלה, שהיא דיסק גדול המסתובב במהירות זוויתית כלשהי. תארו לעצמכם שתי נקודות על דיסק כזה: אחת ליד הציר המרכזי (A), והשנייה ברדיוס הקרוב (B) ליד הקצה. אם אדם שנמצא בנקודה A מחליט לעבור לנקודה B, אז, במבט ראשון, מסלול התנועה האופטימלי ביותר יהיה הקו הישר AB, אשר, למעשה, הוא רדיוס הדיסק. אבל עם כל צעד של אדם, נקודה B משמרות כמו הדיסק ממשיך לסובב. כתוצאה מכך, אם נמשיך לנוע לאורך רדיוס הקו המיועד, אז כאשר ברדיוס של נקודת B הוא הגיע, זה כבר לא יהיה שם בגלל העקירה. אם אדם מתאים את דרכו על פי המיקום בפועל של B, אז המסלול יהיה קו מעוקל, הגל, אשר העליון יופנה נגד כיוון של סיבוב. עם זאת, יש דרך לעבור מ A ל- B בקו ישר: זה דורש הגדלת מהירות התנועה, ליידע את הגוף (האדם) של האצה. עם הגדלת המרחק AB, על מנת לשמור על תנועה ישרה, נדרשת תנופת מהירות הולכת וגוברת. ההבדל בין הכוח המתואר לכוח הצנטריפוגלי הוא שהכיוון של האחרון עולה בקנה אחד עם הרדיוס על המעגל הסובב.

לכן, התנועה של האובייקט מסתובב יש את ההשפעה של קוריוליס. הנוסחה שלה היא כדלקמן:

F = 2 * v * m * cosFi,

כאשר m הוא המסה של גוף נע; v הוא מהירות התנועה; cosFi - ערך שלוקח בחשבון את הזווית בין כיוון התנועה וציר הסיבוב.

או, בייצוג וקטורי:

F = - m * a,

איפה a הוא האצה של קוריוליס. הסימן "-" נוצר מכיוון שהכוח מצידו של הגוף הנע מנוגד לכיוון.