Компоненти на скоростта на Кориолис. Фалшив ли е „Силата“ на Кориолис в природата и технологиите? или Посока на вихрови спирали. Как се случва ускорението на Кориолис

Кориолисова сила

Оригиналността на света на въртящите се системи не се ограничава до съществуването на радиални гравитационни сили. Нека се запознаем с друг интересен ефект, теорията на който е дадена през 1835 г. от французина Кориолис.

Нека си зададем следния въпрос: как изглежда праволинейното движение от гледна точка на въртяща се лаборатория? Оформлението на такава лаборатория е показано на фиг. 26. Линията, преминаваща през центъра, показва праволинейната траектория на тялото. Ние разглеждаме случая, когато пътят на тялото преминава през центъра на въртене на нашата лаборатория. Дискът, на който е разположена лабораторията, се върти равномерно; фигурата показва петте позиции на лабораторията спрямо правия път. Ето как изглежда относителното положение на лабораторията и траекторията на тялото през един, два, три и т.н. секунди. Както виждате, лабораторията се върти обратно на часовниковата стрелка, когато се гледа отгоре.

На линията на пътеката се изчертават стрелки, съответстващи на сегментите, които тялото преминава в един, два, три и т.н. секунди. За всяка секунда тялото преминава по един и същ път, тъй като говорим за равномерно и праволинейно движение (от гледна точка на неподвижен наблюдател).

Представете си, че движещото се тяло е прясно боядисана топка, търкаляща се върху диск. Какъв отпечатък ще остане на диска? Нашата конструкция дава отговор на този въпрос. Точките, отбелязани с окончанията на стрелките от петте фигури, са пренесени в една рисунка. Остава да свържете тези точки с гладка крива. Резултатът от конструкцията няма да ни изненада: праволинейното и равномерно движение изглежда криволинейно от гледна точка на въртящ се наблюдател. Забележително е следното правило: движещото се тяло се отклонява чак вдясно по посока на движението. Да предположим, че дискът се върти по посока на часовниковата стрелка и оставете четеца да повтори конструкцията. Това ще покаже, че в този случай движещото се тяло от гледна точка на въртящия се наблюдател се отклонява наляво по посока на движението.

Знаем, че центробежната сила се появява във въртящите се системи. Неговото действие обаче не може да послужи като причина за кривината на пътя, тъй като е насочено по радиуса. Това означава, че в въртящите се системи, освен центробежната сила, има и допълнителна сила. Тя се нарича сила на Кориолис.

Защо тогава в предишните примери не срещнахме силата на Кориолис и се справихме отлично с една центробежна сила? Причината е, че все още не сме разгледали движението на телата от гледна точка на въртящ се наблюдател. И силата на Кориолис се появява само в този случай. Само центробежната сила действа върху тела в покой във въртяща се система. Въртящата се лабораторна маса е прикрепена с болтове към пода - върху нея действа единична центробежна сила. А върху топката, която падна от масата и се търкулна по пода на въртящата се лаборатория, освен центробежната сила, действа и силата на Кориолис.

От какви величини зависи стойността на силата на Кориолис? Може да се изчисли, но изчисленията са твърде сложни, за да бъдат представени тук. Следователно ние описваме само резултата от изчисленията.

За разлика от центробежната сила, чиято стойност зависи от разстоянието до оста на въртене, силата на Кориолис не зависи от положението на тялото. Стойността му се определя от скоростта на движение на тялото и не само от големината на скоростта, но и от нейната посока по отношение на оста на въртене. Ако тялото се движи по оста на въртене, тогава силата на Кориолис е нула. Колкото по-голям е ъгълът между вектора на скоростта и оста на въртене, толкова по-голяма е силата на Кориолис; максималната стойност на силата ще отнеме? t, когато тялото се движи под прав ъгъл спрямо оста.

Както знаем, векторът на скоростта винаги може да се разложи на някои компоненти и да се разглежда отделно две възникващи движения, в които тялото участва едновременно.

Ако разложим скоростта на тялото на компоненти

- успоредно и перпендикулярно на оста на въртене, тогава първото движение няма да бъде подчинено на силата на Кориолис. Значението на силата на Кориолис F k се определя от компонента на скоростта

Изчисленията водят до формулата

Тук м - телесно тегло, и н - броят на оборотите, направени от въртящата се система за единица време. Както се вижда от формулата, колкото по-бързо се върти системата и колкото по-бързо се движи тялото, толкова по-голяма е силата на Кориолис.

Изчисленията също така установяват посоката на силата на Кориолис. Тази сила винаги е перпендикулярна на оста на въртене и на посоката на движение. В този случай, както бе споменато по-горе, силата е насочена надясно по посока на движението в система, въртяща се обратно на часовниковата стрелка.

Много интересни явления, случващи се на Земята, се обясняват с действието на силата на Кориолис. Земята е топка, а не диск. Следователно проявата на силите на Кориолис е по-сложна.

Тези сили ще повлияят както на движението по земната повърхност, така и при падането на тела върху земята.

Тялото пада ли строго вертикално? Не точно. Само при полюса тялото пада строго вертикално. Посоката на движение и оста на въртене на Земята съвпадат, така че няма сила на Кориолис. На екватора ситуацията е различна; тук посоката на движение прави прав ъгъл със земната ос. Когато се гледа от Северния полюс, въртенето на Земята се появява обратно на часовниковата стрелка. Това означава, че свободно падащо тяло трябва да се отклонява надясно по посока на движението, т.е. на изток. Величината на отклонението на изток, която е най-голяма на екватора, намалява до нула, когато се приближава към полюсите.

Нека изчислим отклонението на екватора. Тъй като свободно падащото тяло се движи равномерно и ускорено, силата на Кориолис нараства, когато се приближава към земята. Следователно ще се ограничим до приблизително изчисление. Ако тялото падне от височина, да речем, 80 m, тогава падането продължава около 4 s (според формулата т \u003d sqrt (2 з/ж)). Средната скорост на падане ще бъде 20 m / s.

Ще заместим тази стойност на скоростта във формулата на ускорението на Кориолис 4? nv... Стойност н \u003d 1 оборот за 24 часа се превръща в брой обороти в секунда. 24 часа съдържат 24 3600 секунди, което означава н е равно на 1/86400 оборота / s и следователно ускорението, което създава силата на Кориолис, е равно на? / 1080 m / s 2. Пътят, изминат с такова ускорение за 4 s, е (1/2) · (? / 1080) · 4 2 \u003d 2,3 см. Това е стойността на източното отклонение за нашия пример. Точното изчисление, като се вземе предвид неравномерността на падането, дава малко по-различна цифра - 3,1 cm.

Ако отклонението на тялото по време на свободно падане е максимално на екватора и е равно на нула на полюсите, тогава ще наблюдаваме обратната картина в случай на отклонение под действието на силата на Кориолис на тяло, движещо се в хоризонтална равнина.

Хоризонталната област на северния или южния полюс не се различава от въртящия се диск, от който започнахме да изследваме силата на Кориолис. Тяло, движещо се по такава платформа, ще бъде отклонено от силата на Кориолис надясно в посока на движение на Северния полюс и наляво в посока на движение на южния. Четецът може лесно да изчисли, използвайки същата формула за ускорение на Кориолис, че куршумът, изстрелян от пистолет с начална скорост 500 m / s, ще се отклони от целта в хоризонтална равнина за една секунда (т.е. на път от 500 m) с интервал, равен на 3 , 5 см.

Но защо отклонението в хоризонталната равнина на екватора трябва да бъде нула? Без твърди доказателства е ясно, че така трябва да бъде. На северния полюс тялото се отклонява надясно в движение, на южния - наляво, което означава в средата между полюсите, т.е. на екватора отклонението ще бъде нула.

Нека си припомним експеримента с махалото на Фуко. Махало, трептящо на полюс, запазва равнината си на трептене. Земята, въртейки се, излиза изпод махалото. Това е обяснението, дадено на експеримента на Фуко от звездния наблюдател. И наблюдател, въртящ се с глобуса, ще обясни това преживяване от силата на Кориолис. Всъщност силата на Кориолис е насочена перпендикулярно на земната ос и перпендикулярна на посоката на движение на махалото; с други думи, силата е перпендикулярна на равнината на трептене на махалото и ще върти тази равнина непрекъснато. Можете да накарате края на махалото да очертае траектория на движение. Траекторията е "розетката", показана на фиг. 27. На тази фигура за един и половина периоди на трептене на махалото „Земята“ се върти с четвърт оборот. Махалото на Фуко се върти много по-бавно. На полюса равнината на трептене на махалото ще се завърти с 1/4 градуса за една минута. На северния полюс равнината ще се завърти надясно в посока на махалото, на южния полюс - наляво.

На географските ширини на Централна Европа ефектът на Кориолис ще бъде малко по-малък, отколкото на екватора. Куршумът в примера, който току-що дадохме, ще отклони не 3,5 см, а 2,5 см. Махалото на Фуко ще се завърти за една минута с около 1/6 градуса.

Трябва ли артилеристите да вземат предвид силата на Кориолис? Оръдието на Берт, от което германците стреляха по Париж по време на Първата световна война, беше на 110 км от целта. В този случай отклонението на Кориолис достига 1600 м. Това вече не е малка стойност.

Ако снаряд се изпрати на голямо разстояние, без да се вземе предвид силата на Кориолис, тогава той ще се отклони значително от курса. Този ефект е голям не защото силата е голяма (за снаряд от 10 тона, имащ скорост от 1000 км / ч, силата на Кориолис ще бъде около 25 кг), а защото силата действа непрекъснато дълго време.

Разбира се, ефектът на вятъра върху неуправляван снаряд може да бъде не по-малко значителен. Корекцията на посоката, дадена от пилота, се дължи на вятър, Кориолис и несъвършенства в самолета или снаряда.

Какви специалисти, различни от авиатори и артилеристи, трябва да вземат предвид ефекта на Кориолис? Колкото и странно да изглежда, тук се включват железничарите. На железния път едната релса под въздействието на силата на Кориолис се износва отвътре много повече от другата. Ясно ни е кое: в северното полукълбо това ще бъде дясната релса (в посока на движение), в южното полукълбо ще е лявото. Само железопътните работници от екваториалните страни са лишени от проблеми в това отношение.

Размиването на десните брегове в северното полукълбо се обяснява по същия начин, както и абразията на релсите.

Отклоненията на каналите са до голяма степен свързани с действието на силата на Кориолис. Оказва се, че реките от северното полукълбо заобикалят препятствията от дясната страна.

Известно е, че въздушните потоци са насочени към зоната с ниско налягане. Но защо такъв вятър се нарича циклон? В крайна сметка коренът на тази дума показва кръгово (циклично) движение.

Така е - в зоната с ниско налягане има кръгово движение на въздушните маси (фиг. 28). Причината се крие в действието на силата на Кориолис. В северното полукълбо всички въздушни течения, които се втурват към мястото на намалено налягане, се отклоняват надясно при движението си. Вижте фиг. 29 - виждате, че това води до отклонение на ветровете (пасати), духащи и в двете полукълба от тропиците към екватора на запад.

Защо толкова малка сила играе толкова голяма роля в движението на въздушните маси?

Това се дължи на незначителността на силите на триене. Въздухът е лесно подвижен и малка, но постоянно действаща сила води до важни последици.

От книгата Физика: Парадоксална механика във въпроси и отговори автор Гулия Нурбей Владимирович

4. Движение и сила

От книгата Най-новата книга с факти. Том 3 [Физика, химия и технологии. История и археология. Разни] автор Кондрашов Анатолий Павлович

От книгата Завръщането на магьосника автор Келер Владимир Романович

Голямата сила на "дреболии" Леночка Казакова може да се откачи от копчето на роклята си, но това няма да спре да бъде Лена Казакова. Законите на науката, особено законите на физиката, не допускат ни най-малко невнимание. Използвайки аналогия, можем да кажем, че законите

От книгата Междупланетни пътувания [Полети до световното космос и достигане до небесни тела] автор Перелман Яков Исидорович

Най-загадъчната сила на природата Да не говорим колко малко надежда имаме някой ден да намерим вещество, непроницаемо за гравитацията. Причината за гравитацията ни е неизвестна: от времето на Нютон, който е открил тази сила, не сме се приближили и крачка по-близо до познаването на нейната вътрешна същност. Без

От книгата Физика на всяка крачка автор Перелман Яков Исидорович

Конски сили и конски сили Често чуваме израза „конски сили“ и сме свикнали с него. Затова малко хора осъзнават, че това старо име е напълно погрешно. „Конски сили“ не е мощност, а мощност и освен това дори не конски сили. Мощността е

От книгата Движение. Топлина автор Китайгородски Александър Исаакович

Сила на звука Как звукът отслабва с разстоянието? Физикът ще ви каже, че звукът се отслабва „обратно на квадрата на разстоянието“. Това означава следното: за да се чуе звукът на камбана на тройно разстояние толкова силно, колкото на едно разстояние, трябва едновременно

От книгата за млади физици [Експерименти и забавления] автор Перелман Яков Исидорович

Силата е вектор Силата, както и скоростта, е векторна величина. В крайна сметка тя винаги действа в определена посока. Това означава, че силите също трябва да се развиват съгласно правилата, които току-що обсъдихме. Често виждаме примери в живота, илюстриращи вектора

От книгата Кой е изобретил съвременната физика? От махалото на Галилей до квантовата гравитация автор Горелик Генадий Ефимович

Ускорение и сила Ако силите не действат върху тялото, то то може да се движи само без ускорение. Напротив, действието на силата върху тялото води до ускорение и ускорението на тялото ще бъде толкова по-голямо, колкото по-голяма е силата. Колкото по-скоро искаме да приведем товарната количка в движение,

От книгата Как да разберем сложните закони на физиката. 100 лесни и забавни преживявания за деца и техните родители автор Дмитриев Александър Станиславович

Сила и потенциална енергия по време на трептене При всяко трептене около позиция на равновесие, сила действа върху тялото, "желаейки" да върне тялото в положение на равновесие. Когато точката се отдалечи от положението на равновесие, силата се забавя, тъй като точката се приближава

От книгата Хиперпространство автор Каку Мичио

2. Центробежна сила Отворете чадъра, подпрете края му на пода, завъртете се и хвърлете вътре топка, смачкана хартия, носна кърпичка - като цяло някакъв лек и нечуплив предмет. Ще видите, че чадърът като че ли не иска да приеме подарък: топка или хартиена топка сама по себе си

От книгата на автора

Глава 3 Гравитацията - първата основна сила от небето до земята и обратно В съвременната физика има четири основни сили. Първият, който открива силата на гравитацията. Законът за всеобщата гравитация, известен на учениците, определя силата на привличане F между всякакви маси

От книгата на автора

73 Сила в сантиметри или законът на Хук ясно За опит ни трябват: балон, флумастер. Законът на Хук се приема в училище. Там е живял известен учен, който е изследвал свиваемостта на обекти и вещества и е извел свой собствен закон. Този закон е много прост: колкото по-силни сме

От книгата на автора

Сила \u003d Геометрия Въпреки постоянните заболявания, Риман в крайна сметка промени преобладаващата концепция за значението на силата. Още от времето на Нютон учените смятат силата за моментно взаимодействие на тела, отдалечени едно от друго. Физиците го нарекоха „действие на далечни разстояния“, което означаваше

Ефектът от силата на Кориолис става забележим при снимане на много големи разстояния, както е показано на снимката. Движението на Земята около оста си движи целта по време на полета на куршума.

Когато сте в стрелбище, земята, на която стоите, изглежда стабилна. Но всъщност това е голяма сфера, която лети в космоса и едновременно се върти по оста си, с една пълна революция на всеки 24 часа. Въртенето на земята може да бъде проблематично за стрелците от свръх далечни разстояния. По време на удължения полет на куршума, въртенето на планетата причинява визуално отклонение на целта от траекторията на куршума при стрелба на много големи разстояния. Това се нарича корелационен ефект или корелационен ефект в балистиката.

Брайън Лиц от Приложна балистика публикува кратко видео, обясняващо ефекта от силата на Кориолис. Брайън отбелязва, че този ефект е "много незначителен. Стрелците обичат да повишават силата му, тъй като изглежда много загадъчно." В повечето случаи при стрелба до ~ 1000 метра, силата на Кориолис не е важно да се брои. Ако използвате американската корекционна система (1/4 MOA arcmin \u003d ~ 1 "инч на 100 ярда) на 1000 ярда (914,4 м), ефектът може да бъде коригиран върху обхвата с едно щракване (за повечето касети). Дори след маркировката в 1000 метра в условия на силен вятър, ефектът от силата на Кориолис може да се „загуби в общия шум.“ Но при много благоприятни условия за дълъг обсег без вятър, Брайън твърди, че е възможно да се спечели предимство в точността, използвайки балистични решения с корелационни ефекти.

Брайън продължава: "Ефектът от силата на Кориолис ... е свързан с въртенето на Земята. По същество стреляте от една точка до друга върху въртяща се сфера, в инерционна координатна система. Последиците ще бъдат, че ако куршумът пътува достатъчно дълго, куршумът ще бъде отнесен от Количеството на този дрейф е много малко - зависи от географската ширина и посоката на огъня спрямо планетата. "

Ефектът от силата на Кориолис е много труден за възприемане. Със средно балистично съотношение и скорост имате до 1000 ярда свободен пробег, преди да можете да направите корекция с едно кликване върху обхвата. Брайън казва: „Ефектът на корелация НЕ е нещо, за което да мислите, когато стреляте по движеща се цел, НЕ е нещо, върху което да мислите, когато стреляте при силен вятър, тъй като има условия, които ще имат по-очевиден ефект и ефектът на Кориолис ще ви разсее. от тях. "

"Където наистина можете да помислите за използването на този ефект, използвайте го непрекъснато и това ще повлияе на ефективността ви - това е при стрелба на свръхдълги разстояния при относително малки цели в условия на слаб вятър. Когато познавате много добре скоростта на куршума и балистичния коефициент, има безупречни условия, тогава ще забележите влиянието на силата на Кориолис. Ще получите по-голяма стойност в дейностите си, ако вземете предвид тази сила само в горните случаи. Но в повечето случаи на практическа стрелба на далечни разстояния, силата на Кориолис НЕ е толкова важна. заснемане на приоритети и отчитането им в процеса. "

Центробежна сила на инерцията- силата на инерция, действаща върху тяло (материална точка), разположено във въртяща се опорна рамка и равна на: ; модулът (стойността) на центробежната инерционна сила се изчислява по формулата: , където е телесното тегло; - ъглова скорост на въртене на системата; - разстоянието от оста на въртене до тялото. Посоката на вектора на центробежната инерционна сила винаги е по оста на въртене.

Кориолисова сила- силата на инерция, действаща върху тяло (материална точка), движеща се със скорост спрямо въртящата се опорна рамка и равна на: ; модулът (величината) на силата на Кориолис се изчислява по формулата: , където е телесното тегло; - ъглова скорост на въртене на системата; - скоростта на тялото спрямо въртящата се опорна рамка; Е ъгълът между векторите и. Посоката на вектора на силата на Кориолис се определя от векторното произведение.

Причината за появата на силата на Кориолис е в ускорението на Кориолис (въртящо се). В инерционните референтни рамки действа законът на инерцията, т.е. всяко тяло има тенденция да се движи по права линия и с постоянна скорост. Ако разгледаме движението на тяло, равномерно по определен радиус на въртене и насочено от центъра, става ясно, че за да се осъществи, е необходимо да се придаде ускорение на тялото, тъй като колкото по-далеч от центъра, толкова по-голяма е тангенциалната скорост на въртене. Това означава, че от гледна точка на въртящата се опорна рамка, някаква сила ще се опита да измести тялото от радиуса.

За да може тялото да се движи с ускорение на Кориолис, е необходимо да приложите сила към тялото, равна на F \u003d ma, където а е ускорението на Кориолис. Съответно тялото действа съгласно третия закон на Нютон със сила в обратна посока. FK \u003d - ma. Силата, която действа отстрани на тялото, ще се нарича сила на Кориолис. Силата на Кориолис не трябва да се бърка с друга сила на инерция - центробежна сила, която е насочена по радиуса на въртящ се кръг.

Ако въртенето е по посока на часовниковата стрелка, тогава тялото, движещо се от центъра на въртене, ще остави радиуса вляво. Ако въртенето е обратно на часовниковата стрелка, тогава надясно.
Условия на равновесие за твърдо тяло. Видове баланс.

1-во условие за равновесие: ако резултантната от всички сили, приложени към тялото, е нула, тогава тялото се движи равномерно и праволинейно (скорост \u003d постоянна) или в покой (скорост \u003d 0).

2-ро условие за равновесие: ако общият момент на силите, действащи върху тялото, е равен на нула, тогава тялото се върти равномерно или в покой.

Видове баланси:

1 - позиция на стабилно равновесие - състоянието на механична система, когато е отстранено, от което в самата система възникват сили, които са склонни да я върнат в равновесно положение. В това положение системата има минимална потенциална енергийна стойност.

2 - позиция на нестабилен баланс - състоянието на механична система, при отстраняване от която възникват сили в самата система, като се стреми да отстрани системата още по-далеч от равновесното положение.

3 - безразлична позиция.

Когато тялото се движи спрямо въртяща се опорна рамка, в допълнение към центростремителните и центробежните сили се появява и друга сила, наречена кориолисова сила или силата на инерцията на Кориолис (Г. Кориолис (1792 - 1843) - френски физик).

Появата на силата на Кориолис може да се види в следващия пример. Да вземем хоризонтално разположен диск, който може да се върти около вертикална ос. Нека нарисуваме радиална линия OA на диска (фиг. 4.10).

Фигура: 4.10

Да бягаме в посока от ОТНОСНО да се И топка със скорост. Ако дискът не се върти, топката трябва да се търкаля по OA... Ако дискът се завърти в посоката, посочена от стрелката, тогава топката ще се търкаля по крива OV, а скоростта му спрямо диска бързо променя посоката си. Следователно, по отношение на въртящата се опорна рамка, топката се държи така, сякаш е била въздействана от сила, перпендикулярна на посоката на движение на топката.

Силата на Кориолис не е „реална“ по смисъла на нютоновата механика. Когато се разглеждат движенията по отношение на инерционна референтна система, такава сила изобщо не съществува. Той се въвежда изкуствено, когато се разглеждат движения в референтни рамки, въртящи се спрямо инерционни рамки, за да се дадат уравненията на движението в такива системи формално в същата форма като в инерционните рамки.

За да накарате топката да се търкаля OA, трябва да направите водач, направен под формата на ръб. Когато топката се търкаля, водещото ребро действа върху нея с известна сила. По отношение на въртящата се система (диск) топката се движи с постоянна скорост в посока. Това може да се обясни с факта, че тази сила е балансирана от силата на инерция, приложена към топката:

(4.5.5)

Тук - кориолисова сила, която е и силата на инерцията, е ъгловата скорост на въртене на диска.

Силата на Кориолис причинява Кориолис ускорение... Изразът за това ускорение има формата

(4.5.6)

Ускорението е насочено перпендикулярно на векторите и е максимално, ако относителната скорост на точката е ортогонална на ъгловата скорост на въртене на движещата се опорна рамка. Ускорението на Кориолис е нула, ако ъгълът между векторите и е нула или π, или ако поне един от тези вектори е нула.

Следователно, в общия случай, когато се използват уравненията на Нютон във въртяща се референтна система, става необходимо да се вземат предвид центробежните, центростремителни сили на инерция, както и силата на Кориолис.

По този начин той винаги лежи в равнина, перпендикулярна на оста на въртене. Силата на Кориолис се появява само когато тялото промени позицията си спрямо въртящата се опорна рамка.

Влиянието на силите на Кориолис трябва да се вземе предвид в редица случаи при тълкуване на явленията, свързани с движението на телата спрямо земната повърхност. Например, когато телата са в свободно падане, сила на Кориолис действа върху тях, причинявайки отклонение на изток от отвеса. Тази сила е най-голяма при екватора и изчезва при полюсите. Снарядът също изпитва отклонения поради инерционните сили на Кориолис. Например при изстрел от пистолет, насочен на север, снарядът ще отклонява изток в северното полукълбо и запад в южното. При стрелба по екватора силите на Кориолис ще изтласкат снаряда срещу Земята, ако бъдат изстреляни в източна посока.

Силата на Кориолис действа върху тяло, движещо се по меридиана в северното полукълбо вдясно и в южното полукълбо вляво (фиг. 4.11).

Това води до факта, че десният бряг в северното полукълбо и левият бряг в южното полукълбо винаги са отмити. Същите причини обясняват неравномерното износване на железопътните коловози.

Силите на Кориолис също се проявяват, когато махалото се люлее (махалото на Фуко). За простота, нека приемем, че махалото е разположено на полюс (Фигура 4.12). На Северния полюс силата на Кориолис ще бъде насочена надясно по посока на махалото. В резултат на това траекторията на махалото ще изглежда като розетка.

Както следва от фигурата, равнината на люлеене на махалото се завърта по посока на часовниковата стрелка спрямо Земята и прави по един оборот на ден. По отношение на хелиоцентричната референтна система ситуацията е следната: равнината на трептене остава непроменена и Земята се върти спрямо нея, като прави по един оборот на ден.

По този начин въртенето на люлеещата се равнина на махалото на Фуко предоставя пряко доказателство за въртенето на Земята около оста си.

Водни кристали, лед, сняг

Енергия на водата, свойства и памет

Водородна енергия

Вода на планетата и в космоса

Отговори на вашите въпроси

Новини, информация

Научна информация за водата

АНГЛИЙСКИ

Космос

Задайте въпроса си.

Пречистване на водата

Кани за филтри, касети

Вода на екватора. Кориолисова сила

Експерименти с вода на екватора. В интернет е публикувано интересно видео - за това как водата се държи на екватора и как се държи, ако се преместите малко в страни - северния или южния полюс. Когато водата се източва на екватора, тя изтича без вихри и ако се отдалечите отстрани на полюсите, вихрите се появяват и в различни посоки.

Гледай видеото:

Силата на Кориолис, кръстена на френския учен Густав Кориолис, който я е открил през 1833 г., е една от инерционните сили, действащи в неинерционна референтна система поради въртенето на тялото, проявяваща се при движение в посока под ъгъл спрямо оста на въртене. Причината за появата на силата на Кориолис е въртящо ускорение. В инерционни референтни рамки, в съответствие със закона за инерцията, всяко тяло се движи по права линия и с постоянна скорост. Когато тялото се движи равномерно по определен радиус на въртене, е необходимо ускорение, тъй като колкото по-далеч е тялото от центъра, толкова по-голяма трябва да бъде тангенциалната скорост на въртене. Следователно, когато се разглежда въртяща се референтна система, силата на Кориолис ще се опита да измести тялото от даден радиус. Освен това, ако въртенето е по посока на часовниковата стрелка, тогава тялото, движещо се от центъра на въртене, ще има тенденция да напуска радиуса вляво. Ако въртенето е обратно на часовниковата стрелка, тогава надясно.

Ориз... Появата на силата на Кориолис

Резултатът от действието на силата на Кориолис ще бъде максимален, когато обектът се измести надлъжно по отношение на въртенето. На Земята това ще бъде при движение по меридиана, докато тялото се отклонява надясно, когато се движи от север на юг и наляво, когато се движи от юг на север. Причините за това явление са две: първо, въртенето на Земята на изток; а второто е зависимостта от географската ширина на тангенциалната скорост на точка на повърхността на Земята (тази скорост е нула на полюсите и достига максималната си стойност на екватора).

Експериментално силата на Кориолис, причинена от въртенето на Земята около оста си, може да се види чрез наблюдение на движението на махалото на Фуко. Освен това силата на Кориолис се проявява в глобалните природни процеси. Нашата планета се върти около оста си и всички тела, които се движат по повърхността й, са засегнати от това въртене. На човек, който се движи със скорост приблизително 5 км / ч, силата на Кориолис действа толкова малко, че той не го забелязва. Но върху големи маси вода в реки или въздушни потоци, това има значителен ефект. В резултат на това в Северното полукълбо силата на Кориолис е насочена вдясно от движението, така че десните брегове на реките в Северното полукълбо са по-стръмни, тъй като те се отмиват от водата под въздействието на силата на Кориолис. В Южното полукълбо всичко се случва обратното и левите брегове се отмиват. Този факт се обяснява със съвместното действие на силата на Кориолис и силата на триене, които създават въртеливо движение на водните маси около оста на канала, което причинява пренасянето на материята между бреговете. Силата на Кориолис е отговорна и за въртенето на циклони и антициклони - вихрови движения на въздуха с ниско и високо налягане в центъра, движещи се по посока на часовниковата стрелка в Северното и обратно в Южните полукълба. Това се дължи на факта, че силата на Кориолис поради въртенето на Земята в Северното полукълбо води до завой на движещия се поток надясно, а на юг - наляво. Обратната посока на вятъра е типична за циклоните.

Друга проява на силата на Кориолис е износването на релсите в Северното и Южното полукълбо. Ако релсите бяха идеални, тогава, когато влаковете се движат от север на юг и от юг на север, под въздействието на силите на Кориолис, едната релса ще се износва повече от другата. В северното полукълбо дясното се износва повече, а в южното лявото.

Силата на Кориолис също трябва да се има предвид при разглеждане на планетарните движения на водата в океана. Това е причината за жироскопичните вълни, при които водните молекули се движат в кръг.

И накрая, при идеални условия, силата на Кориолис определя посоката на завихряне на водата, когато тя се източва в мивката. Въпреки че всъщност силата на Кориолис действа противоположно в двете полукълба, посоката на завихряне на водата във фунията се определя само частично от този ефект. Факт е, че водата тече дълго време през водопроводи, докато във водния поток се образуват невидими течения, които продължават да вихрят потока вода, когато се излива в мивката. Подобни течения могат да бъдат създадени и когато водата се влива в дренажния отвор. Именно те определят посоката на движение на водата във фунията, тъй като силите на Кориолис са много по-слаби от тези течения. По този начин в обикновения живот посоката на завихряне на водата в дренажната фуния в северното и южното полукълбо зависи повече от конфигурацията на канализационната система, отколкото от действието на природните сили. Следователно, за да се възпроизведе точно този резултат, е необходимо да се създадат идеални условия. Експериментаторите взеха идеално симетрична сферична мивка, отстраниха канализационните тръби, позволявайки на водата да тече свободно през отвора за оттичане, оборудваха отвора за оттичане с автоматичен затвор, който се отваряше само след като всички остатъчни смущения във водата се успокоиха и успяха да запишат ефекта на Кориолис на практика.

Доцент доктор. О. В. Мосин

Работата на Ефета Кориолис.
Една от целите на силата на Кориолис в природата е да образува вихрите на циклоните и антициклоните. И за да се прояви изцяло силата на Кориолис, трябва да възникне дисбаланс на линейната и ъгловата скорост, както спрямо оста на Земята, така и спрямо оста на Слънцето. Силата на Кориолис също зависи от наклона на земната ос, до равнината на земната орбита. И без да се вземе предвид орбиталното въртене на Земята и накланянето на земната ос, силата на Кориолис ще остане в науката като украса, безполезна за научно и практическо приложение и задача за развитие на мисленето при учениците. Въпреки очевидната си простота, силата на Кориолис е изключително трудна за възприемане. Невъзможно е обективно да се изучава и анализира без модел на Слънчевата система.
„Приливите и отливите са резултат от прецесията на вихрите.“
Форум на Департамента по океанология на Санкт Петербургския държавен университет "Хипотези, загадки, идеи, прозрения".
Водите на езерата, моретата и океаните на северното полукълбо се въртят обратно на часовниковата стрелка, а водите на южното полукълбо се въртят по посока на часовниковата стрелка, образувайки гигантски водовъртежи. И всичко, което се върти, включително водовъртежите, има свойството на жироскоп (въртене), да поддържа вертикалното положение на оста в пространството, независимо от въртенето на Земята .. Ако погледнете Земята от Слънцето, въртящите се заедно със Земята водовъртежи се преобръщат два пъти на ден, поради това вихрите прецесират (1-2 градуса) и отразяват приливната вълна от себе си .. Водите на Бяло море се въртят обратно на часовниковата стрелка, образувайки огромен водовъртеж-жироскоп, прецесиращ отразяващата приливна вълна по целия периметър на Бяло море .. Подобен модел на приливите и отливите и приливи и отливи, наблюдавани във всички езера, морета и океани .. Приливната вълна на река Амазонка създава огромен планетен водовъртеж с диаметър от няколко хиляди км, въртящ се между Южна Америка и Северна Африка, покриващ устието на река Амазонка .. Ширината на приливната вълна зависи от диаметъра на водовъртежа. А височината на приливната вълна зависи от скоростта на преобръщане на водовъртежа (за 12 часа) и скоростта на въртене на водовъртежа. А скоростта на въртене на водовъртежа зависи от силата на Кориолис, от аксиалната и орбиталната скорост на Земята и от наклона на земната ос. А ролята на Луната е косвена, създаването на неравномерна орбитална скорост на Земята .. Водите на Средиземно море се въртят обратно на часовниковата стрелка, образувайки приливи и височини 10-15 см. Но в залива Габес, край бреговете на Тунис, височината на приливите и отливите достига три метра, а понякога дори повече. И това се счита за една от загадките на природата. Но в същото време в залива на Габес се върти водовъртеж, прецесиращ допълнителна приливна вълна. В рамките на постоянните океански и морски вихри се въртят малки, постоянни и периодични вихри и вихри, създадени от реки, вливащи се в заливите, бреговите линии и местните ветрове. И в зависимост от скоростта и посоката на въртене на малки крайбрежни вихри, календарът, амплитудата и броят на приливите и отливите на ден зависи .. , можете да определите местоположението на водовъртежите .. По правило положителните отговори на хипотезата се пишат от мислители, които знаят за противоречията в Лунната теория за приливите и отливите, които имат задълбочени познания за небесната механика и свойствата на жироскопа.

„Приливната вълна“, движеща се от Индийския океан, падаща в източния бряг на остров Мадагаскар, противно на очакванията, създава нулеви приливи и отливи. И необичайно висока приливна вълна по някаква причина възниква между остров Мадагаскар и източния бряг на Африка .. Уикипедия обяснява това несъответствие, отражението на вълните и факта, че силите на Кориолис си вършат работата .. И истинската причина за това несъответствие, гигантски водовъртеж, въртящ се около остров Мадагаскар, със скорост 9 км. На час, прецедираща приливна вълна, отразяваща се към източния бряг на Африка.
Скоростта на въртене на водовъртежите на Земята варира от 0, 0 до 10 км. След час. Най-високата скорост на океанските течения на повърхността може да достигне 29,6 км / ч (регистрирана в Тихия океан край бреговете на Канада).
В открития океан теченията със скорост 5, 5 km / h и повече се считат за силни.

Здравей, Юсуп Саламович!
Получена е рецензия за вашата статия, рецензията е положителна, статията е препоръчана за публикуване ...
Добавихте материалите си към # 3/2015, който ще излезе на 29 юни 2015 г. След излизането на списанието ще ви изпратя линк към он-лайн версията и електронна версия на изданието по имейл. Печатната версия ще трябва да изчака по-дълго. Благодарим ви, че публикувате в нашето списание ...
С уважение, Наталия Хватаева (редактор на рускоезичното направление. Научно списание „Източноевропейски научен
списание "(руско-немски) 28.04.2015

Вихровата теория на приливите и отливите може лесно да бъде тествана чрез свързване на височината на приливната вълна със скоростта на въртене на вихрите.
Списък на моретата със средна скорост на въртене на водовъртежи над 0,5 km / h и средна височина на приливна вълна над 5 cm:
Ирландско море. Северно море. Баренцово море. Бафиново море. Бяло море. Берингово море. Охотско море. Арабско море. Саргасово море. Залив Хъдсън. Заливът на Мейн. Залив на Аляска. И т.н.
Списък на моретата със средна скорост на въртене на водовъртежите по-малка от 0,5 km / h и средна височина на приливните вълни под 5 cm:
Балтийско море. Гренландско море. Черно море. Азовско море. Каспийско море. Чукотско море. Кара море. Море Лаптев. Червено море. Мраморно море. Карибско море. Японско море. Мексикански залив. И т.н.
Забележка: Височината на приливната вълна (солитон) и амплитудата на приливите и отливите не са едно и също нещо.
Типизация и регионализация на моретата proznania.ru/
Морета на СССР tapemark.narod.ru/more/
Навигация в моретата и океаните goo.gl/rOhQFq

Според лунната теория за приливите и отливите, земната кора на географската ширина на Москва се издига и спада два пъти на ден с амплитуда около 20 см, на екватора амплитудата на трептенията надвишава половин метър.
Тогава защо, най-високите приливи и отливи се образуват в умерените зони, а не в екватора?
Най-високите приливи и отливи на Земята се образуват в залива Фънди в Северна Америка - 18 м, в устието на Северн в Англия - 16 м, в залива Мон Сен Мишел във Франция - 15 м, в устията на Охотско море, Пенжинская и Гижигинская - 13 м , при нос Нерпински в залива Мезен - 11 m.
Вихровата теория на приливите и отливите обяснява това несъответствие с отсъствието на вихри на екватора, както и на циклони и антициклони.
За образуването на вихри, циклони и антициклони е необходима отклоняваща сила на Кориолис. В екватора силата на Кориолис е минимална, а в умерените зони максимална.
И още един въпрос: в океана се образуват две гърбици поради „движението на водата“, но как се образуват две гърбици върху земната кора? Означава ли това, че земната кора се движи?