Galilei Stúdió - Lorentz-erő (Lehet 2024)
A Coriolis-erő, amelyet más néven Coriolis-effektusnak hívnak a klasszikus mechanikában, egy tehetetlenségi erő, amelyet a 19. századi francia mérnök-matematikus, Gustave-Gaspard Coriolis 1835-ben írt le. Coriolis megmutatta, hogy ha a testek rendes newtoni mozgás törvényeit kell alkalmazni egy forgó referenciakeretet, egy tehetetlenségi erőt - amely a test mozgásának irányától jobbra hat a referenciakeret forgatása az óramutató járásával ellentétes irányban vagy balra az óramutató járásával megegyező irányban történő forgatáshoz - be kell építeni a mozgás egyenleteibe.
mechanika: Coriolis-erő
A Coriolis erő egy álszeres erő, amely minden forgó keretben működik. Az elképzelés egyik módja az, ha elképzelünk egy forgót
A Coriolis-erő hatása egy objektum útjának látszólagos elhajlása, amely egy forgó koordináta-rendszeren belül mozog. Az objektum valójában nem tér el útjától, de úgy tűnik, hogy a koordinátarendszer mozgása miatt megteszi.
A Coriolis-hatás leginkább egy objektum hosszirányú mozgásának útjában mutatkozik meg leginkább. A Földön egy tárgy, amely egy észak-déli út mentén, vagy egy hosszanti vonal mentén mozog, látható elhajláson megy keresztül az északi féltekén jobbra és balra a déli féltekén. Ennek a jelenségnek két oka van: először a Föld kelet felé fordul; Másodszor, a Föld egyik pontjának tangenciális sebessége a szélesség függvénye (a sebesség lényegében nulla a pólusoknál, és az Egyenlítőnél eléri a maximális értéket). Így ha egy ágyút észak felé lőnek az Egyenlítő egyik pontjától, akkor a lövedék az északi útjától keletre fekszik. Ez a változás azért fordul elő, mert a lövedék gyorsabban kelet felé haladt az Egyenlítőn, mint ahogyan a célpontja észak felé volt. Hasonlóképpen, ha a fegyvert az Északi sarktól az Egyenlítő felé lőnék, a lövedék ismét valódi útjától jobbra landol. Ebben az esetben a célterület kelet felé haladt volna, mielőtt a héj elérte volna, nagyobb kelet felé forduló sebessége miatt. Pontosan hasonló elmozdulás akkor fordul elő, ha a lövedéket bármilyen irányba lőnek.
A Coriolis eltérése tehát a tárgy mozgásával, a Föld mozgásával és a szélességgel függ össze. Ezért a hatás nagyságát a 2νω sin given adja, amelyben ν a tárgy sebessége, ω a Föld szögsebessége és ϕ a szélesség.
A Coriolis-effektusnak nagy jelentősége van az asztrofizikában és a csillagdinamikában, amelyben a napfoltok forgásiránya szempontjából ellenőrző tényező. A földtudományban, különösen a meteorológiában, a fizikai geológiában és az óceánföldrajzban is jelentős szerepet játszik abban, hogy a Föld forgó referenciakeret, és a Föld felszínén történő mozgások a jelzett erőtől gyorsulnak. Így a Coriolis-erő kiemelkedő szerepet játszik a légkör dinamikájának tanulmányozásában, amelyben befolyásolja az uralkodó szeleket és a viharok forgását, valamint a hidroszférában, amelyben befolyásolja az óceáni áramlatok forgását. Fontos szempont a ballisztika szempontjából is, különös tekintettel az űrjárművek dobására és keringésére. A modern fizikában a Coriolis-erőhöz hasonló mennyiség alkalmazása jelenik meg az elektrodinamikában, ahol a forgó elektromos gépekben generált pillanatnyi feszültséget a mozgó referenciakerethez viszonyítva kell kiszámítani: ezt a kompenzációt Christoffel feszültségnek nevezzük.
