АдукацыяНавука

Сіла кориолиса

На калянавуковых форумах з дзіўнай перыядычнасцю разгараюцца неабыякія дэбаты аб тым, што ж такое сіла Кориолиса і якія яе бачныя праявы. Нягледзячы на шаноўны ўзрост адкрыцця - з'ява было апісана яшчэ ў 1833 годзе - некаторыя людзі часам блытаюцца ў высновах. Напрыклад, так як часцей за ўсё сіла Кориолиса звязваецца з з'явамі ў акіянах і атмасферы, то на прасторах Інтэрнэту можна сустрэць сцвярджэнне, паводле якога падмыў берагоў рэк Паўночнага паўшар'я адбываецца з правага боку, а ў Паўднёвым размывае дзеянне вады аказваецца пераважна на левыя берага. Адны сцвярджаюць, што дадзеная з'ява стварае сіла Кориолиса. Іх апаненты тлумачаць усё інакш: з-за кручэння планеты цвёрдая паверхню ссоўваецца трохі хутчэй (менш інэрцыйная), чым маса вады і з-за гэтай розніцы паходзім падмыў. Хоць у нейкай частцы адбываюцца ў акіяне працэсаў, сапраўды, «вінаватая» сіла Кориолиса. Складанасць у вызначэнні яе з комплексу іншых уздзеянняў. Карыёлісава праява, як і сіла гравітацыйнага ўзаемадзеяння, патэнцыйна.

Давайце вызначымся, што ж гэта за сіла і чаму уяўляе такую цікавасць. Так як нашу планету можна лічыць неинерциальной сістэмай (рухаецца і круціцца), то любы працэс, які разглядаецца адносна яе, павінен улічваць інэрцыю. Звычайна для тлумачэньня гэтай выкарыстоўваюць адмысловы ківач даўжынёй звыш 50 м і масай у дзясяткі кілаграм. Акрамя таго, адносна нерухомага назіральніка, які стаяў на падлозе, плоскасць, у якой ківач пампуецца, круціцца па акружнасці. Калі значэнне хуткасці кручэння планеты апынецца вышэй, чым перыяд ваганняў ківача, то яго умоўная плоскасць будзе перамяшчацца ў бок Паўночнага паўшар'я, круцячыся ў адваротны, адносна ходу гадзін, бок. Дакладна і зваротнае: павышэнне перыяду вышэй, чым хуткасць кручэння Зямлі, прывядзе да зрушэння ў кірунку ходу гадзінных стрэлак. Так адбываецца з-за таго, што кручэнне планеты стварае ў сістэме ківача паваротная паскарэнне, вектар якога ссоўвае плоскасць качэння.

Для тлумачэння, можна скарыстацца прыкладам з жыцця. Напэўна, кожны, будучы дзіцем, катаўся на каруселі, якая прадстаўляе сабой верціцца з нейкай кутняй хуткасцю вялікі дыск. Уявім сабе дзве кропкі на такім дыску: адна паблізу цэнтральнай восі (А), а другая - на блізкім да краю радыусе (Б). Калі чалавек, які знаходзіцца ў кропцы А, вырашыць перамясціцца ў кропку Б, то, на першы погляд, найбольш аптымальнай траекторыяй руху будзе прамая лінія А-Б, фактычна, якая з'яўляецца радыусам дыска. Але з кожным крокам чалавека кропка Б ссоўваецца, так як дыск працягвае круціцца. У выніку, калі працягваць рухацца ўздоўж вызначанай лініі-радыусу, то пры дасягненні радыусу пункту Б, яе там ужо не апынецца з-за зняцця з пасады. Калі ж чалавек будзе карэктаваць свой шлях у адпаведнасці з сапраўдным становішчам Б, то траекторыя прадставіць сабой крывую лінію, хвалю, вяршыня якой будзе накіравана супраць напрамкі кручэння. Аднак існуе спосаб прайсці ад А да Б па прамой лініі: для гэтага патрабуецца павялічыць хуткасць перамяшчэння, паведаміўшы целе (чалавеку) паскарэнне. З павелічэннем адлегласці А-Б для захавання прамалінейнага руху неабходна ўсё ўсё большы імпульс хуткасці. Адрозненне апісванай сілы ад цэнтрабежнай у тым, што кірунак апошняй супадае з радыусам на якая верціцца акружнасці.

Такім чынам, на перасоўванне па верціцца аб'екту аказвае дзеянне сіла Кориолиса. Формула яе наступная:

F = 2 * v * m * cosFi,

дзе m - маса які рухаецца цела; v - хуткасць перамяшчэння; cosFi - велічыня, якая ўлічвае кут паміж кірункам руху і воссю кручэння.

Ці, у вектарным прадстаўленні:

F = - m * a,

дзе а - паскарэнне кориолиса. Знак «-» ўзнікае таму, што сіла з боку які рухаецца цела процілеглая накіраванасці.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.delachieve.com. Theme powered by WordPress.