Apariția forței Coriolis se datorează. Forța centrifugă de inerție. Forța Coriolis. Manifestarea forței Coriolis. Filtre ulcioare, cartușe

Efectul forței Coriolis devine vizibil atunci când fotografiați la distanțe foarte mari, așa cum se arată în imagine. Mișcarea Pământului în jurul axei sale mișcă ținta în timpul zborului glonțului.

Când ești pe poligon, terenul pe care stai pare să fie stabil. Dar este de fapt o sferă mare care zboară prin spațiu și se rotește pe axa sa în același timp, cu o rotație completă la fiecare 24 de ore. Rotirea solului poate fi problematică pentru trăgătorii cu rază lungă. În timpul zborului extins al glonțului, rotația planetei face ca ținta să devieze vizual de la traiectoria glonțului atunci când trage la distanțe foarte mari. Acesta se numește efect de corelație sau efect de corelare în balistică.

Bryan Litz de la Applied Ballistics a lansat un scurt videoclip în care explică efectul forței Coriolis. Brian remarcă că acest efect este „foarte minor. trăgătorilor le place să-și exalte puterea, deoarece pare foarte misterios.” În cele mai multe cazuri, când trage până la ~1000 m, forța Coriolis nu este importantă de luat în considerare. Dacă utilizați sistemul de corecție american (1/4 MOA minut de arc = ~1" inch la 100 de yarzi) la 1000 de yarzi (914,4 m.), efectul poate fi corectat asupra lunetei cu un singur clic (pentru majoritatea cartușelor). după marcarea la 1000 de metri în condiții de vânt puternic, efectul forței Coriolis poate fi „pierdut în zgomotul general. „Dar în condiții de tragere foarte favorabile fără vânt pe distanțe lungi, Brian susține că este posibil să obțineți un avantaj în precizie. folosind solutii balistice, tinand cont de efectul de corelare.

Brian continuă: „Efectul forței Coriolis... este legat de rotația Pământului. În esență, trageți dintr-un punct în altul pe o sferă în rotație, într-un sistem de coordonate inerțiale. Consecințele vor fi de așa natură încât dacă timpul de zbor al glonțului este suficient de lung, glonțul se va îndepărta de ținta dorită. Cantitatea acestei derivări este foarte mică - depinde de latitudinea geografică și direcția focului în raport cu planetă. "

Efectul forței Coriolis este foarte greu de perceput. Cu un BC și o viteză medie, veți avea până la 1.000 de metri de rază liberă înainte de a putea face o ajustare cu un singur clic pe lunetă. Brian spune că „efectul de corelare NU este ceva la care să te gândești atunci când trageți la o țintă în mișcare, NU este ceva la care să vă gândiți când trageți în vânt puternic, deoarece există condiții care vor avea un efect mai evident și efectul forței Coriolis. vă va distrage atenția de la ei.”

„Acolo unde te poți gândi cu adevărat la utilizarea acestui efect, folosește-l în mod continuu și îți va afecta performanța - asta se întâmplă atunci când tragi la distanțe foarte lungi la ținte relativ mici în condiții de vânt scăzut. Când știi viteza glonțului și balistica. coeficient foarte bine și există condiții perfecte, atunci veți observa influența forței Coriolis. Veți obține mai mult profit în activitățile dvs. dacă luați în considerare această forță doar în cazurile de mai sus. Dar în majoritatea cazurilor de tragere practică la distanță lungă, forța Coriolis NU este atât de importantă. Ceea ce este cu adevărat important este să înțelegeți prioritățile dvs. de fotografiere și să le luați în considerare în proces."

Spune intrebarea ta.

Tratamentul apei

In magazin Carti Masaru Emoto. energia apei

Filtre ulcioare, cartușe

Apa la ecuator. Forța Coriolis

Experimente cu apă la ecuator. Publicat pe internet video interesant- despre cum se comportă apa la ecuator și cum se comportă dacă vă deplasați puțin în lateral - nord sau polul Sud. Când apa este drenată la ecuator, ea curge fără turbulențe, iar dacă te deplasezi spre poli, apar turbulențe și în direcții diferite.

Priveste filmarea:

Forța Coriolis, numită după omul de știință francez Gustave Coriolis, care a descoperit-o în 1833, este una dintre forțele inerțiale care acționează într-un cadru de referință neinerțial datorită rotației unui corp, care se manifestă atunci când se deplasează într-o direcție la un unghi față de axa de rotație. Motivul apariției forței Coriolis este accelerația de rotație. În cadrele de referință inerțiale, în conformitate cu legea inerției, fiecare corp se mișcă în linie dreaptă și cu o viteză constantă. La mișcare uniformă corp de-a lungul unei anumite raze de rotație, accelerația este necesară, deoarece cu cât corpul este mai departe de centru, cu atât viteza de rotație tangențială ar trebui să fie mai mare. Prin urmare, atunci când se ia în considerare un cadru de referință rotativ, forța Coriolis va încerca să deplaseze corpul de la o rază dată. În acest caz, dacă rotația are loc în sensul acelor de ceasornic, atunci corpul care se mișcă din centrul de rotație va tinde să părăsească raza la stânga. Dacă rotația este în sens invers acelor de ceasornic, atunci spre dreapta.

Orez. Apariția forței Coriolis

Rezultatul acțiunii forței Coriolis va fi maxim atunci când obiectul se mișcă longitudinal în raport cu rotația. Pe Pământ, acest lucru se va întâmpla atunci când se deplasează de-a lungul meridianului, în timp ce corpul deviază la dreapta când se deplasează de la nord la sud și la stânga când se deplasează de la sud la nord. Există două motive pentru acest fenomen: în primul rând, rotația Pământului spre est; iar a doua este dependența de latitudinea geografică a vitezei tangențiale a unui punct de pe suprafața Pământului (această viteză este zero la poli și atinge valoarea sa maximă la ecuator).

Experimental, forța Coriolis cauzată de rotația Pământului în jurul axei sale poate fi observată când se observă mișcarea pendulului Foucault. În plus, forța Coriolis se manifestă în procesele naturale globale. Planeta noastră se rotește în jurul axei sale, iar toate corpurile care se mișcă pe suprafața sa sunt afectate de această rotație. Pe o persoană care merge cu o viteză de aproximativ 5 km/h, forța Coriolis acționează atât de nesemnificativ încât nu o observă. Dar are un efect semnificativ asupra maselor mari de apă din râuri sau curenții de aer. Ca urmare, în emisfera nordică, forța Coriolis este îndreptată spre dreapta mișcării, astfel încât malurile drepte ale râurilor din emisfera nordică sunt mai abrupte, deoarece sunt spălate de apă sub influența forței Coriolis. În emisfera sudică, totul se întâmplă invers, iar malurile stângi sunt spălate. Acest fapt se explică prin acțiunea comună a forței Coriolis și a forței de frecare, care creează o mișcare de rotație a maselor de apă în jurul axei canalului, ceea ce determină transferul de materie între maluri. Forța Coriolis este responsabilă și de rotația ciclonilor și anticiclonilor, vortexuri de aer cu presiuni joase și mari în centru, mișcându-se în sensul acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sens invers acelor de ceasornic în emisfera sudică. Acest lucru se datorează faptului că forța Coriolis din cauza rotației Pământului în emisfera nordică duce la o întoarcere a fluxului în mișcare la dreapta, iar în emisfera sudică - la stânga. Ciclonii sunt caracterizați direcție inversă vânturi.

O altă manifestare a forței Coriolis este uzura șinelor în emisferele nordice și sudice. Dacă șinele ar fi ideale, atunci când trenurile se deplasează de la nord la sud și de la sud la nord, sub influența forței Coriolis, o șină s-ar uza mai mult decât a doua. În emisfera nordică, cea dreaptă se uzează mai mult, iar în emisfera sudică, cea stângă.

De asemenea, forța Coriolis trebuie luată în considerare atunci când se iau în considerare mișcările planetare ale apei în ocean. Este cauza undelor giroscopice, în care moleculele de apă se mișcă în cerc.

Și în cele din urmă, în condiții ideale, forța Coriolis determină direcția vârtejului apei atunci când se scurge în chiuvetă. Deși, de fapt, forța Coriolis acționează în direcții opuse în cele două emisfere, direcția vârtejului apei în pâlnie este determinată doar parțial de acest efect. Faptul este că apa curge mult timp prin conductele de apă, în timp ce în curentul de apă se formează curenți invizibili, care continuă să învârtească curentul de apă atunci când acesta se toarnă în chiuvetă. Când apa intră în orificiul de scurgere, se pot crea și curenți similari. Ei sunt cei care determină direcția mișcării apei în pâlnie, deoarece forțele Coriolis se dovedesc a fi mult mai slabe decât acești curenți. Astfel, în viața obișnuită, direcția vârtejului apei în pâlnia de scurgere în emisferele nordice și sudice depinde mai mult de configurația sistemului de canalizare decât de acțiunea forțelor naturale. Prin urmare, pentru a reproduce cu acuratețe acest rezultat, este necesar să se creeze condiții ideale. Experimentatorii au luat o carcasă sferică perfect simetrică, au eliminat țevile de canalizare, permițând apei să treacă liber prin orificiul de scurgere, au echipat orificiul de scurgere cu un obturator automat care se deschidea numai după ce eventualele perturbări reziduale s-au calmat în apă și au putut repara Efectul Coriolis în practică.

Ph.D. O.V. Mosin

Lucrarea efectului Coriolis..
Unul dintre scopurile forței Coriolis în natură este formarea de vârtejuri de cicloni și anticicloni. Și pentru ca forța Coriolis să se manifeste pe deplin, un dezechilibru al liniarului și viteză unghiulară, atât în ​​raport cu axa Pământului, cât și în raport cu axa Soarelui. Forța Coriolis depinde și de înclinarea axei Pământului, față de planul orbitei Pământului. Și fără a ține cont de rotația orbitală a Pământului și de înclinarea axei Pământului, forța Coriolis va rămâne în știință ca un decor, inutil pentru uz științific și practic și o sarcină pentru dezvoltarea gândirii în rândul școlarilor. Cu o aparentă simplitate, forța Coriolis este extrem de greu de perceput. Și studiază-l și analizează-l în mod obiectiv, fără un aspect sistem solar, imposibil.
„Fluxul și refluxul este rezultatul precesiunii vârtejurilor”.
Forumul Departamentului de Oceanologie al Universității de Stat din Sankt Petersburg „Ipoteze, ghicitori, idei, perspective”.
Apele lacurilor, mărilor și oceanelor din emisfera nordică se rotesc în sens invers acelor de ceasornic, iar apele emisferei sudice se rotesc în sensul acelor de ceasornic, formând vârtejuri gigantice. Iar tot ceea ce se rotește, inclusiv vârtejurile, are proprietatea unui giroscop (spinning top), de a menține poziția verticală a axei în spațiu, indiferent de rotația Pământului, datorită căruia, vârtejurile se precesează (1-2 grade) și reflectă un val de maree de la ei înșiși, mareele joase, observate în toate lacurile, mările și oceanele. America de Sudși Africa de Nord, care acoperă gura râului Amazon .. Lățimea valului depinde de diametrul vârtejului. Și înălțimea valului depinde de viteza de răsturnare a vârtejului (timp de 12 ore) și de viteza de rotație a vârtejului. Iar viteza de rotație a vârtejului depinde de forța Coriolis, de viteza axială și orbitală a Pământului și de înclinarea axei Pământului. Iar rolul Lunii este indirect, creând o viteză orbitală neuniformă a Pământului.. Apele Mării Mediterane se rotesc în sens invers acelor de ceasornic, formând maree de 10-15 cm înălțime.Dar în Golful Gabes, în largul coastei Tunisiei, înălțimea mareelor ​​ajunge la trei metri și uneori mai mult. Și acesta este considerat unul dintre misterele naturii. Dar, în același timp, în Golful Gabes, un vârtej se rotește, precedând un val suplimentar. În interiorul vârtejurilor oceanice și maritime permanente se rotesc mici vârtejuri și vârtejuri permanente și nepermanente, create de râurile care se varsă în golfuri, conturul coastelor și vânturile locale. Și în funcție de viteza și direcția de rotație a vârtejurilor mici de coastă, calendarul, amplitudinea și numărul de maree pe zi depind. , puteți localiza vârtejurile.. De regulă, recenziile pozitive ale ipotezei sunt scrise de gânditori care sunt conștienți de contradicțiile din teoria lunară a fluxurilor și refluxului, au cunoștințe aprofundate despre mecanica cerească și proprietățile giroscopului.

„unda” în mișcare cu Oceanul Indian, prăbușindu-se în coasta de est a insulei Madagascar, contrar așteptărilor, creează maree zero și maree joasă. Și din anumite motive, un val anormal de mare apare între insula Madagascar și coasta de est a Africii.cu o viteză de 9 km. Într-o oră, precedând un val mare, spre coasta de est a Africii..
Viteza de rotație a vârtejelor de pe Pământ este cuprinsă între 0,0 și 10 km. La ora unu. Cea mai mare viteză a curenților oceanici de la suprafață poate atinge 29,6 km/h (înregistrată în Oceanul Pacificîn largul coastei Canadei).
În oceanul deschis, curenții cu o viteză de 5,5 km/h sau mai mult sunt considerați puternici.

Bună, Yusup Salamovici!
A fost primită o recenzie pentru articolul dvs., recenzia este pozitivă, articolul este recomandat pentru publicare...
V-am adăugat materialele în №3/2015, care va fi lansat pe 29/06/2015. După lansarea revistei, vă voi trimite prin e-mail un link către versiunea online și versiunea electronică a numărului. Versiunea tipărită va trebui să aștepte mai mult. Vă mulțumim că ați publicat în revista noastră...
Cu stimă, Natalia Khvataeva (editor în limba rusă. Revista de Știință„științific est-european
jurnal” (rusă-germană) 28.04.2015

Teoria vârtejului a mareelor ​​poate fi testată cu ușurință prin raportarea înălțimii valului de maree cu viteza cu care vârtejurile se rotesc.
Lista mărilor cu o viteză medie de rotație a turbiilor de peste 0,5 km / h și o înălțime medie a valului de maree mai mare de 5 cm:
Marea Irlandeză. Marea Nordului. Marea Barencevo. Marea Baffin. Marea Alba. Marea Bering. Marea Ochotsk. Marea Arabiei. Marea Sargaselor. Golful Hudson. Golful Maine. Golful Alaska. etc.
Lista mărilor cu o viteză medie de rotație a turbionarii mai mică de 0,5 km/h și o înălțime medie a valului de maree mai mică de 5 cm:
Marea Baltica. Marea Groenlandei. Marea Neagră. Marea Azov. Marea Caspică. Marea Chukchi. Marea Kara. Marea Laptev. Marea Rosie. mare de marmură. Marea Caraibelor. Marea Japoniei. Golful Mexic. etc.
Notă: Înălțimea valului de maree (soliton) și amplitudinea mareelor ​​nu sunt aceleași.
Tipificarea și zonarea mărilor proznania.ru/
Mările URSS tapemark.narod.ru/more/
Pilot al mărilor și oceanelor goo.gl/rOhQFq

• 
  

  Conform teoriei mareelor ​​lunare, Scoarta terestra la latitudinea Moscovei, se ridică și coboară de două ori pe zi cu o amplitudine de aproximativ 20 cm; la ecuator, intervalul de oscilații depășește jumătate de metru.
  Atunci de ce se formează cele mai mari maree în zonele temperate și nu la ecuator?
  Cele mai mari maree de pe pământ se formează în Golful Fundy în America de Nord- 18 m, la gura râului Severn din Anglia - 16 m, în Golful Mont Saint-Michel din Franța - 15 m, în golfurile Mării Okhotsk, Penzhinskaya și Gizhiginskaya - 13 m, la Capul Nerpinsky în Golful Mezen - 11 m.
  Teoria vârtejului a mareelor ​​explică această discrepanță prin absența vârtejurilor la ecuator, precum și a ciclonilor și anticiclonilor.
  Pentru formarea vârtejelor, ciclonilor și anticiclonilor este necesară forța de deviere a lui Coriolis. La ecuator, forța Coriolis este minimă, iar în zonele temperate, este maximă.
  Și încă o întrebare: în ocean se formează două cocoașe din cauza „mișcării apelor”, dar cum se formează două cocoașe pe scoarța terestră? Înseamnă asta că scoarța terestră se mișcă?

Întrebarea 7.Sisteme de referință non-inerțiale. Forțele de inerție, conceptul principiului echivalenței.

Se numesc cadre de referință care se mișcă cu accelerație față de un cadru de referință inerțial neinerțială.

forta de inertie este forța folosită pentru a descrie mișcarea atunci când se deplasează în cadre de referință neinerțiale (adică când se deplasează cu accelerație). Această forță este egală ca mărime cu forța care provoacă accelerația, dar este direcționată în direcția opusă accelerației. De aceea, într-un vehicul care accelerează, forța de inerție trage pasagerii înapoi, iar într-un vehicul care decelerează, dimpotrivă, înainte.

Forța de inerție - o mărime vectorială egală numeric cu produsul dintre masa m a unui punct material și modulul de accelerație al acestuia și îndreptată opus accelerației.

Există 2 tipuri principale de forțe inerțiale: Forța Coriolis și forța de inerție portabilă. Forța de inerție portabilă este formată din 3 termeni

M - forța de translație a inerției

m 2 r - forța centrifugă de inerție

M[ r] - forța de rotație a inerției

În dinamică, mișcarea relativă este mișcarea față de un cadru de referință non-inerțial, pentru care legile mecanicii newtoniene sunt incorecte. Pentru ca ecuațiile mișcării relative ale unui punct material să păstreze aceeași formă ca în cadrul de referință inerțial, este necesară forța de interacțiune cu alte corpuri care acționează asupra punctului. F adăugați o forță portabilă de inerție F banda = - mA bandă și forța de inerție Coriolis F kop=- mA kop , unde m este masa punctului. Apoi

mA rel = F + F banda + F kop

ma o tn = F–ma kop- ma BANDĂ

mA rel = F+2m[ V rel ]- mV 0 + m 2 r - m[r]

F kop=- mA kop=2m [ V rel ]-Forţa Coriolis

F banda = - mA lan = -m
m 2 r - m[r] - forță portabilă de inerție.

Exemple. Un pendul matematic situat pe un cărucior care se mișcă cu accelerație. pendulul lui Lubimov.

Forța centrifugă de inerție- forța cu care un punct material în mișcare acționează asupra corpurilor (legăturilor) care îi restrâng libertatea de mișcare și îl obligă să se miște curbiliniu. (sau Forța cu care acționează legătura asupra unui punct material care se mișcă uniform de-a lungul unui cerc în cadrul de referință asociat cu acest punct.)

F c.b.=
, R este raza de curbură a traiectoriei.

Orez. Despre conceptul de forță centrifugă de inerție.

Forța centrifugă este direcționată din centrul de curbură al traiectoriei de-a lungul normalei sale principale (când se deplasează de-a lungul unui cerc de-a lungul razei de la centrul cercului).

Forța centrifugă este, de asemenea, o forță de inerție - este îndreptată împotriva forței centripete care provoacă mișcare circulară.

Forța centrifugă și forța centripetă sunt egale ca mărime, direcționate opus.

Forța Coriolis- una dintre forțele de inerție, introdusă pentru a ține cont de influența rotației cadrului de referință în mișcare asupra mișcării relative a corpului.

Când un corp se mișcă în raport cu un cadru de referință rotativ, apare o forță de inerție, numită forță Coriolis sau forță de inerție Coriolis. Manifestarea forței Coriolis poate fi văzută pe un disc care se rotește în jurul unei axe verticale (Fig. 1).

Pe disc este trasată o linie dreaptă radială OA și există o bilă care se mișcă cu viteza V în direcția de la O la A. Dacă discul nu se rotește, mingea se va rostogoli de-a lungul liniei drepte trasate. Dacă discul este adus în rotație uniformă cu o viteză unghiulară , atunci bila se va rostogoli de-a lungul curbei OB, iar viteza sa V în raport cu discul își va schimba direcția. În consecință, în ceea ce privește cadrul de referință rotativ, mingea se comportă ca și cum ar fi acționat asupra ei o forță (perpendiculară pe viteza sa), care, totuși, nu este cauzată de interacțiunea mingii cu niciun corp. Aceasta este forța de inerție, numită forța Coriolis. Mărimea acestei forțe este proporțională cu masa corpului m, cu viteza relativă a corpului V și cu viteza unghiulară de rotație a sistemului w: Fк=2mVw.

Forța Coriolis Fc se află în planul discului: este perpendiculară pe vectorii V și este direcționată în direcția determinată de produsul vectorial [V]: .

Forța Coriolis ca forță de inerție este direcționată opus accelerației Coriolis a către:

Dacă vectorii V și sunt paraleli, atunci forța Coriolis dispare.

Manifestarea acțiunii forței Coriolis:

Eroziunea malurilor drepte ale râurilor care curg spre sud în emisfera nordică;

Mișcarea pendulului Foucault;

Prezența presiunii laterale suplimentare pe șine și, în consecință, uzura neuniformă a acestora care apare în timpul deplasării trenurilor.

Forța Coriolis se manifestă, de exemplu, în lucrarea pendulului Foucault. În plus, deoarece Pământul se rotește, forța Coriolis se manifestă și la scară globală. În emisfera nordică, forța Coriolis este îndreptată spre dreapta mișcării, astfel încât malurile drepte ale râurilor din emisfera nordică sunt mai abrupte - sunt spălate de apă sub influența acestei forțe. În emisfera sudică este adevărat opusul. Forța Coriolis este, de asemenea, responsabilă pentru apariția ciclonilor și a anticiclonilor.

Principiul echivalenței lui Einstein.

Câmpul de forță inerțială este echivalent cu un câmp gravitațional uniform. Această afirmație este principiul echivalenței lui Einstein.

Principiul echivalenței este formulat astfel: forța gravitației în acțiunea sa fizică nu diferă de forța de inerție egală ca mărime cu aceasta.

Principiul lui Einstein implică echivalența maselor inerțiale și gravitaționale într-o regiune limitată a spațiului. Într-una limitată, întrucât câmpul de forțe gravitaționale nu este în general uniform (forța de interacțiune scade pe măsură ce corpurile se îndepărtează unele de altele).

Apariția forței Coriolis poate fi văzută în exemplul următor. Luați un disc orizontal care se poate roti în jurul unei axe verticale. Să desenăm o linie dreaptă radială OA pe disc (Fig. 4.10).

Orez. 4.10

Să alergăm în direcția de la DESPRE La A minge cu viteza. Dacă discul nu se învârte, mingea ar trebui să se rostogolească OA. Dacă discul este rotit în direcția indicată de săgeată, atunci mingea se va rostogoli de-a lungul unei curbe OV, iar viteza sa relativă la disc își schimbă rapid direcția. Prin urmare, în ceea ce privește cadrul de referință rotativ, bila se comportă ca și cum ar fi acționată asupra acesteia de o forță perpendiculară pe direcția mișcării mingii.

Forța Coriolis nu este „reala” în sensul mecanicii newtoniene. Când luăm în considerare mișcările relativ la un cadru de referință inerțial, o astfel de forță nu există deloc. Este introdusă artificial atunci când se consideră mișcările din cadrele de referință care se rotesc în raport cu cele inerțiale, pentru a da ecuațiilor de mișcare din astfel de cadre formal aceeași formă ca în cadrele de referință inerțiale.

Pentru a face mingea să se rostogolească OA, trebuie să faceți un ghid realizat sub formă de muchie. Când mingea se rostogolește, nervura de ghidare acționează asupra ei cu o oarecare forță. Față de sistemul rotativ (disc), bila se mișcă cu o viteză constantă în direcție. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că această forță este echilibrată de forța de inerție aplicată mingii:

Forța Coriolis provoacă Coriolis accelerare. Expresia acestei accelerații este

Prin urmare, în cazul general, atunci când se utilizează ecuațiile lui Newton într-un cadru de referință rotativ, devine necesar să se țină seama de forțele centrifuge, centripete de inerție, precum și de forța Coriolis.

Astfel, se află întotdeauna într-un plan perpendicular pe axa de rotație. Forța Coriolis apare numai atunci când corpul își schimbă poziția față de cadrul de referință rotativ.

Influența forțelor Coriolis trebuie luată în considerare într-o serie de cazuri atunci când se interpretează fenomene asociate mișcării corpurilor în raport cu suprafața terestră. De exemplu, când corpurile cad liber, ele sunt afectate de forța Coriolis, care provoacă o abatere spre est de la plumb. Această forță este cea mai mare la ecuator și dispare la poli. Proiectilul suferă, de asemenea, deviații din cauza forțelor inerțiale Coriolis. De exemplu, atunci când este tras dintr-un pistol îndreptat spre nord, proiectilul se va devia spre est în emisfera nordică și spre vest în emisfera sudică. Când trag de-a lungul ecuatorului, forțele Coriolis vor împinge proiectilul la pământ dacă focul este tras în direcția est.

Forța Coriolis acționează asupra unui corp care se deplasează de-a lungul meridianului în emisfera nordică spre dreapta și în emisfera sudică spre stânga (Fig. 4.11).

Acest lucru duce la faptul că râurile spăla întotdeauna malul drept în emisfera nordică și malul stâng în emisfera sudică. Aceleași motive explică uzura inegală a șinelor șinelor de cale ferată.

Forțele Coriolis se manifestă și atunci când pendulul se balansează (pendul Foucault). Pentru simplitate, să presupunem că pendulul este situat pe un stâlp (Fig. 4.12). La polul nord, forța Coriolis va fi direcționată spre dreapta pe măsură ce pendulul se mișcă. Ca urmare, traiectoria pendulului va arăta ca o rozetă.

După cum reiese din figură, planul de balansare al pendulului se rotește față de Pământ în sensul acelor de ceasornic și face o revoluție pe zi. În ceea ce privește sistemul de referință heliocentric, situația este următoarea: planul de balansare rămâne neschimbat, iar Pământul se rotește în raport cu acesta, făcând o revoluție pe zi.

Astfel, rotația planului de balansare al pendulului Foucault oferă dovezi directe ale rotației Pământului în jurul axei sale.

Pământul este un cadru de referință dublu non-inerțial, deoarece se mișcă în jurul Soarelui și se rotește în jurul propriei axe. Pe corpurile fixe, așa cum se arată în 5.2, acționează doar forța centrifugă. În 1829 fizicianul francez G. Coriolis18 a arătat că pe un corp în mișcare există o altă forță de inerție. Ei o sună de forța Coriolis. Această forță este întotdeauna perpendiculară pe axa de rotație și pe direcția vitezei o.

Apariția forței Coriolis poate fi văzută în exemplul următor. Luați un disc orizontal care se poate roti în jurul unei axe verticale. Desenați o linie radială pe disc OA(Fig. 5.3).

Orez. 5.3.

Să alergăm în direcție de la O la A minge cu viteza x>. Dacă discul nu se învârte, mingea ar trebui să se rostogolească OA. Dacă discul este rotit în direcția indicată de săgeată, atunci mingea se va rostogoli de-a lungul unei curbe RH hîn plus, viteza sa în raport cu discul își schimbă rapid direcția. Prin urmare, în raport cu cadrul de referință rotativ, bila se comportă ca și cum asupra ei ar acționa o forță?. e, perpendicular pe direcția de mișcare a mingii.

Forța Coriolis nu este „reala” în sensul mecanicii newtoniene. Când luăm în considerare mișcările relativ la un cadru de referință inerțial, o astfel de forță nu există deloc. Este introdus în mod artificial atunci când se consideră mișcările în cadrele de referință care se rotesc în raport cu cadrele inerțiale, pentru a da ecuațiilor de mișcare în astfel de cadre formal aceeași formă ca în cadrele de referință inerțiale.

Pentru a face mingea să se rostogolească O A, trebuie să faceți un ghid realizat sub formă de muchie. Când mingea se rostogolește, nervura de ghidare acționează asupra ei cu o oarecare forță. Față de sistemul rotativ (disc), bila se mișcă cu o viteză constantă, dar în direcție. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că această forță este echilibrată de forța de inerție aplicată mingii

Aici - Forța Coriolis, care este și forța de inerție; 1

(O este viteza unghiulară de rotație a discului.

Forța Coriolis provoacă Accelerația Coriolis. Expresia acestei accelerații este

Accelerația este direcționată perpendicular pe vectorii ω și ω și este maximă dacă viteza relativă a punctului o este ortogonală cu viteza unghiulară ω a rotației cadrului în mișcare. Accelerația Coriolis este zero dacă unghiul dintre vectorii o și o este zero sau P sau dacă cel puţin unul dintre aceşti vectori este egal cu zero.

Prin urmare, în cazul general, atunci când se utilizează ecuațiile lui Newton într-un cadru de referință rotativ, devine necesar să se țină seama de forțele centrifuge, centripete de inerție, precum și de forța Coriolis.

Astfel, F. se află întotdeauna într-un plan perpendicular pe axa de rotație. Forța Coriolis apare numai atunci când corpul își schimbă poziția față de cadrul de referință rotativ.

Influența forțelor Coriolis trebuie luată în considerare într-o serie de cazuri când corpurile se mișcă în raport cu suprafața pământului. De exemplu, când corpurile cad liber, ele sunt afectate de forța Coriolis, care provoacă o abatere spre est de la plumb. Această forță este cea mai mare la ecuator și dispare la poli. Proiectilul suferă, de asemenea, deviații din cauza forțelor inerțiale Coriolis. De exemplu, atunci când este tras dintr-un pistol îndreptat spre nord, proiectilul se va devia spre est în emisfera nordică și spre vest în emisfera sudică.

” Derivarea formulei de calcul a forței Coriolis poate fi văzută în exemplul problemei 5.1.

Când trag de-a lungul ecuatorului, forțele Coriolis vor împinge proiectilul la pământ dacă focul este tras în direcția est.

Apariția unor cicloni în atmosfera Pământului are loc ca urmare a acțiunii forței Coriolis. În emisfera nordică, fluxurile de aer care se grăbesc spre un loc de presiune scăzută deviază spre dreapta în deplasarea lor.

Forța Coriolis acționează asupra corpului deplasându-se de-a lungul meridianului, în emisfera nordică la dreapta și în emisfera sudică la stânga(Fig. 5.4).

Orez. 5.4.

Acest lucru duce la faptul că râurile spălă întotdeauna malul drept în emisfera nordică și malul stâng în sudul. Aceleași motive explică uzura inegală a șinelor șinelor de cale ferată.

Forțele Coriolis se manifestă și atunci când pendulul se balansează.

În 1851, fizicianul francez J. Foucault 19 a instalat un pendul de 28 kg pe un cablu de 67 m lungime (pendul lui Foucault) în Panteonul din Paris. Același pendul care cântărește 54 kg pe un cablu de 98 m lungime a fost, din păcate, demontat recent în Catedrala Sf. Isaac din Sankt Petersburg în legătură cu trecerea catedralei în proprietatea bisericii.

Pentru simplitate, să presupunem că pendulul este situat pe un stâlp (Fig. 5.5). La polul nord, forța Coriolis va fi direcționată spre dreapta pe măsură ce pendulul se mișcă. Ca urmare, traiectoria pendulului va arăta ca o rozetă.

Orez. 5.5.

După cum reiese din figură, planul de balansare al pendulului se rotește față de Pământ în sensul acelor de ceasornic și face o revoluție pe zi. În ceea ce privește sistemul de referință heliocentric, situația este următoarea: planul de balansare rămâne neschimbat, iar Pământul se rotește în raport cu acesta, făcând o revoluție pe zi.

Astfel, rotația planului de balansare al pendulului Foucault oferă dovezi directe ale rotației Pământului în jurul axei sale.

Dacă corpul se îndepărtează de axa de rotație, atunci forța F K este îndreptată opus rotației și o încetinește.

Dacă corpul se apropie de axa de rotație, atunci F K este îndreptată în sensul de rotație.

Luând în considerare toate forțele de inerție, ecuația lui Newton pentru un cadru de referință neinerțial (5.1.2) ia forma

Unde F bi = -ta- forța de inerție datorată mișcării de translație a unui cadru de referință neinerțial;

* G 1 gg

LA". = Atingețiși F fe =2w - două forțe de inerție datorate mișcării de rotație a cadrului de referință;

A - accelerația unui corp în raport cu un cadru de referință neinerțial.