Что такое эффект Кориолиса?
Эффект Кориолиса или сила Кориолиса в физике относится к силе инерции, которая действует на движущиеся объекты относительно вращающейся системы отсчета. Например, если система отсчета вращается по часовой стрелке, сила Кориолиса будет действовать в направлении, противоположном движению объекта. Аналогично, если система отсчета вращается против часовой стрелки или против часовой стрелки, сила также будет действовать в противоположном направлении. Эффект Кориолиса - это видимое отклонение объекта из-за вращения Земли вокруг своей оси. В 19 веке Гаспар-Гюстав де Кориолис, французский ученый и инженер, обнаружил этот эффект и использовал математические выражения в связи с теорией водяных колес в 1835 году. Французский ученый объяснил, что траектория объекта над любой вращающейся поверхностью изгибается относительно объектов на этой поверхности. Эффект получил название Гаспара Кориолиса. Использование терминов "эффект Кориолиса" и "сила Кориолиса" в 20 веке связано с метеорологией.
Причины эффекта Кориолиса
Основной причиной эффекта Кориолиса является вращение Земли. Земля вращается вокруг своей оси против часовой стрелки, что приводит к отклонению всего, что движется над ней. Скорость вращения Земли уменьшается с увеличением широты и, как следствие, увеличивает эффект Кориолиса. Это утверждение означает, что вращение на экваторе происходит быстрее, чем в точках, расположенных ближе к полюсам. Объект на экваторе не испытывает отклонения, но движение к полюсам в любом направлении увеличит отклонение. Эффект Эотвоса также является компонентом эффекта Кориолиса, который подразумевает, что существует наблюдаемая гравитационная сила в результате изменения центробежного ускорения в результате скорости в западном или восточном направлении. Объекты, движущиеся на запад, кажутся тяжелее и отклоняются вниз, в то время как объекты, движущиеся на восток, кажутся легче и отклоняются вверх.
Последствия эффекта Кориолиса
Эффект Кориолиса оказывает влияние на погоду, ветер и движение океанских течений. Создание погодных условий, используемых метеорологическими службами, происходит в результате вращения Земли вокруг своей оси. Штормы в Южном полушарии вращаются по часовой стрелке, в то время как в Северном полушарии спираль вращается против часовой стрелки из-за эффекта Кориолиса. Глобальные ветры также подвержены влиянию эффекта Кориолиса. Ветры дуют по диагонали с запада на восток как в Северном, так и в Южном полушариях, выше и ниже субтропических максимумов соответственно. Ветры Северного полушария отклоняются вправо, в то время как в Южном полушарии отклонение происходит влево. Оба эти эффекта приводят к движению западных ветров к полюсам. Самолеты также испытывают эффект Кориолиса, и пилотам необходимо регулярно корректировать траекторию полета, чтобы избежать посадки в другом пункте назначения. Эффект Кориолиса имеет решающее значение при построении траекторий для ракет большой дальности, чтобы достичь желаемых целей.
Применение в других областях
Массовый расходомер использует эффект Кориолиса для измерения плотности жидкости и массового расхода через трубку. Трубка вибрирует, создавая вращающуюся систему отсчета, хотя и не полностью круглую, что приводит к эффекту Кориолиса. Другие области, использующие эффект Кориолиса, включают молекулярную физику, полет насекомых у мух и некоторых мотыльков, стабильность точки Лагранжа в астрономии и гироскопическую прецессию.
Мифы об эффекте Кориолиса
В нескольких фильмах и телевизионных программах, таких как "Разбойники на свадьбе", "От полюса к полюсу" и эпизоды в сериалах "Симпсон" и "Секретные материалы", утверждается, что дренаж в туалетах и ваннах отличается в Северном и Южном полушариях. Этот аргумент - миф, и в нем нет правды. Эффект Кориолиса не определяет направление, в котором вода по спирали стекает в унитаз или другие дренажные системы. Форма слива в ванных комнатах определяет направление.
