• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Efekt Coriolisa



    Podstrony: 1 [2] [3] [4]
    Przeczytaj także...
    Transwersalna siła bezwładności (zwana też azymutalną) w fizyce – jedna z sił bezwładności występująca w nieinercjalnym układzie odniesienia obracającym się ze zmienną prędkością. Podczas takiego obrotu wartość przyspieszenia kątowego układu jest różna od zera. Występowaniu tej siły towarzyszy siła odśrodkowa, a gdy ciało się porusza w obracającym się układzie odniesienia, również siła Coriolisa. Siła ta działa zarówno na ciała poruszające się w obracającym się układzie odniesienia, jak i nieruchome względem niego.Wahadło Foucaulta – wahadło posiadające możliwość wahań w dowolnej płaszczyźnie pionowej. Powolna zmiana płaszczyzny ruchu wahadła względem Ziemi dowodzi jej obrotu wokół własnej osi. Nazwa wahadła upamiętnia jego wynalazcę, Jeana Bernarda Léona Foucaulta, który zademonstrował je w lutym 1851 roku w Paryskim Obserwatorium Astronomicznym. Kilka tygodni później eksperyment powtórzono w Panteonie w Paryżu.
    1. Dla obserwatora nieruchomego kulka porusza się po prostej ze stałą prędkością, czyli nie działa na kulkę żadna siła (rys. górny)
    2. Dla obserwatora na tarczy kulka porusza się po zakrzywionym torze. Ruch ten można wyjaśnić jako efekt siły Coriolisa (rys. dolny)

    Efekt Coriolisa, zwyczajowo siła Coriolisa – zjawisko występujące, gdy ciało porusza się w obracającym się układzie odniesienia.

    Nieinercjalny układ odniesienia – układ odniesienia poruszający się ruchem niejednostajnym względem jakiegokolwiek inercjalnego układu odniesienia.Grawitacja (ciążenie powszechne) – jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.

    Opis[ | edytuj kod]

    Załóżmy, że obserwator nieruchomy względem inercjalnego układu odniesienia obserwuje ciało, na które nie działa żadna siła. Zgodnie z I zasadą dynamiki, ciało to poruszać się będzie ruchem jednostajnym i prostoliniowym – jednak obserwator nieruchomy względem obracającego się nieinercjalnego układu odniesienia będzie widział zakrzywienie toru ruchu ciała. Zakrzywienie to zdaje się być wywołane jakąś siłą, nazwaną siłą Coriolisa. Jest to więc siła pozorna i działa jedynie na ciała poruszające się względem obracającego się nieinercjalnego układu odniesienia.

    Biegun geograficzny – jeden z dwóch punktów na powierzchni obracającego się ciała niebieskiego, przez które przechodzi oś obrotu danego ciała. Punkty te są jednocześnie najbardziej oddalone od równika, zbiegają się w nich wszystkie południki, a równoleżniki mają wartość 90°.Układ odniesienia (fizyka) – punkt lub układ punktów w przestrzeni, względem którego określa się położenie lub zmianę położenia (ruch) danego ciała. Wybrany punkt często wskazuje się poprzez wskazanie ciała, z którym związany jest układ współrzędnych.

    Badaniem tego zjawiska zajmował się francuski inżynier i matematyk Gaspard-Gustave Coriolis. Efektownym potwierdzeniem siły Coriolisa dla Ziemi jest zmiana płaszczyzny wahania wahadła Foucaulta. Samo zjawisko znali już w XVII wieku włoscy uczeni G.B. Riccioli i F.M. Grimaldi. Równanie je opisujące wyprowadził szwajcarski uczony Leonhard Euler w 1749 roku.

    Tor ruchu (trajektoria) – w kinematyce krzywa zakreślana w przestrzeni przez poruszające się ciało. Jeżeli wypadkowa siła działająca na ciało wynosi 0, wówczas z I zasady dynamiki Newtona wynika, że ciało porusza się po torze prostoliniowym. Jeżeli na poruszające się ciało działa niezrównoważona siła, której kierunek nie jest styczny do toru ruchu, wówczas tor ruchu jest krzywoliniowy.Huragan Rita – potężny cyklon tropikalny, siedemnasty sztorm z nazwą własną, dziewiąty huragan i piąty duży huragan na Atlantyku w roku 2005.

    Siła Coriolisa wyrażona jest wzorem:

    Z siłą tą wiąże się przyspieszenie Coriolisa:

    Prędkość kątowa w fizyce – wielkość wektorowa opisująca ruch obrotowy (np. ruch po okręgu). Jest wektorem (pseudowektorem) leżącym na osi obrotu i skierowanym zgodnie z regułą śruby prawoskrętnej.Prąd morski – duże i niemal niezmienne ruchy wody w oceanach wywołane przede wszystkim występowaniem wiatrów stałych oraz różnicami temperatur, bądź zasolenia, a także ruchem obrotowym Ziemi, który modyfikuje ich kierunek.

    gdzie:

    Francesco Maria Grimaldi (2 kwietnia 1618 Bolonia - 28 grudnia 1663 Bolonia) - włoski jezuita, astronom i fizyk. Profesor seminarium duchownego w Bolonii, gdzie wykładał filozofię i matematykę.Fale Rossby’ego (fale planetarne, ang. Rossby waves) – fale związane z ruchem wielkoskalowym w atmosferze lub oceanie. Ich dynamika związana jest ze zmianą siły Coriolisa wraz z szerokością geograficzną.
    masa ciała – jego prędkość prędkość kątowa układu iloczyn wektorowy.

    Przyczyny i skutki[ | edytuj kod]

    Siła Coriolisa powoduje odchylenie od linii prostej toru ruchu ciała, poruszającego się w układzie obracającym się (np. Ziemi lub płaskiej tarczy). Ponieważ Ziemia obraca się z zachodu na wschód, zatem siła Coriolisa powoduje odchylenie w kierunku zachodnim toru ciała poruszającego się po powierzchni Ziemi ku równikowi, a w kierunku wschodnim, gdy ciało porusza się w stronę któregoś z biegunów, czyli ku osi obrotu.

    Równik – część wspólna powierzchni ciała niebieskiego oraz płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu i przechodzącej przez środek masy ciała.Prawoskrętność – kierunek obrotu, przeciwny do lewoskrętności. Cecha obserwowana w przyrodzie (np. większość muszli ślimaków cechuje się prawoskrętnością, lewoskrętne są rzadziej spotykane; wszystkie spotykane na Ziemi organizmy żywe zawierają DNA w postaci podwójnej helisy zwiniętej w prawą stronę).

    W drugim szczególnym przypadku na Ziemi siła Coriolisa powoduje odchylenie swobodnie spadających ciał w kierunku wschodnim. Dzieje się tak, gdyż ciało, przybliżając się do osi obrotu, zachowuje swoją dotychczasową prędkość liniową (która jest większa niż dla punktów położonych niżej, obracających się z tą samą prędkością kątową). Jeśli na równiku postawić wysoką wieżę i puścić z jej szczytu swobodnie kamień, to – przyciągany siłą grawitacji – będzie się on zbliżał do powierzchni, która porusza się z mniejszą prędkością liniową niż wierzchołek wieży; zatem spadający kamień „wyprzedzi” powierzchnię Ziemi. Ciała swobodnie spadające odchylają się na wschód wszędzie poza biegunami Ziemi.

    Oś obrotu – prosta w przestrzeni określająca kierunek obrotu danego ciała. Wyznacza ona układ odniesienia, względem którego wyznacza się moment bezwładności ciała. Prędkość kątowa jest zawsze równoległa do osi obrotu.Siła odśrodkowa w fizyce – jedna z sił bezwładności występująca w obracających się układach odniesienia. Układy takie zalicza się do układów nieinercjalnych.

    Siła Coriolisa nie oddziałuje na ciała pozostające w spoczynku, jak również na ciała poruszające się równolegle do osi obrotu Ziemi (wówczas iloczyn wektorowy prędkości ciała i prędkości kątowej Ziemi równy jest 0).

    Podstrony: 1 [2] [3] [4]




    Warto wiedzieć że... beta

    Pasat – stały, ciepły wiatr o umiarkowanej sile (3~4°B), wiejący w strefie międzyzwrotnikowej między 35° szerokości północnej i 35° szerokości południowej; w epoce żaglowców miał duże znaczenie. Na półkuli północnej pasat wieje z kierunku NE, a na południowej z SE (zgodnie z działaniem siły Coriolisa, powodującej odchylenie kierunku ruchu ciał poruszających się prosto na półkuli północnej w prawo, a na południowej – w lewo). Wieją one ze strefy wyżów zwrotnikowych ku strefie niżów równikowych znajdujących się w tzw. komórce cyrkulacyjnej Hadleya. Miejsce, gdzie pasaty z obu półkul spotykają się ze sobą, nazywa się Międzyzwrotnikową Strefą Zbieżności (Konwergencji) lub bruzdą niskiego ciśnienia. Pasat to wiatr, a więc poziomy ruch powietrza. Aby mógł wiać, musi istnieć różnica ciśnień między obszarami na powierzchni Ziemi, która najczęściej spowodowana jest różnicami w nagrzaniu powierzchni naszej planety.
    Układ inercjalny (inaczej inercyjny) – układ odniesienia, względem którego każde ciało, niepodlegające zewnętrznemu oddziaływaniu z innymi ciałami, porusza się bez przyspieszenia (tzn. ruchem jednostajnym prostoliniowym lub pozostaje w spoczynku). Istnienie takiego układu jest postulowane przez pierwszą zasadę dynamiki Newtona. Zgodnie z zasadą względności Galileusza wszystkie inercjalne układy odniesienia są równouprawnione i wszystkie prawa mechaniki i fizyki są w nich identyczne.
    Parametr Coriolisa – wzór określający siłę Coriolisa dla ciała poruszającego się po powierzchni w kierunku południkowym, w zależności od położenia na ziemi.
    Ruch obrotowy bryły sztywnej to taki ruch, w którym wszystkie punkty bryły poruszają się po okręgach o środkach leżących na jednej prostej zwanej osią obrotu. Np. ruch Ziemi wokół własnej osi. Jest to ruch złożony z ruchu postępowego środka masy danego ciała oraz ruchu obrotowego względem pewnej osi. Środek masy ciała można uważać za punkt materialny. Do opisania ruchu obrotowego używa się odmiennych pojęć od używanych do opisania ruchu postępowego.
    Lewoskrętność – kierunek obrotu, przeciwny do prawoskrętności. Cecha obserwowana w przyrodzie (rzadziej niż prawoskrętność).
    Leonhard Euler (ur. 15 kwietnia 1707 w Bazylei, zm. 18 września 1783 w Petersburgu) – szwajcarski matematyk i fizyk; był pionierem w wielu obszarach obu tych nauk. Większą część życia spędził w Rosji i Prusach. Jest uważany za jednego z najbardziej produktywnych matematyków w historii.
    Andrzej Jacek Januszajtis (ur. 18 sierpnia 1928 w Lidzie) – polski docent, emerytowany pracownik Politechniki Gdańskiej (dyrektor Instytutu Fizyki PG i dziekan Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej), pasjonat i znawca historii Gdańska.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.017 sek.