15 Příklad Coriolisovy síly: Podrobné vysvětlení

Coriolisova síla je pseudosíla vyvíjená na nezávisle rotující systém, ve kterém se objekt jeví, když se odchýlil od dráhy, ale ne.

Níže je uvedeno několik příkladů Coriolisovy síly, které popisují odchylku v rotujícím systému:

Rotace Země

Země je rotující vztažná soustava. Rotace Země je skvělá Příklad Coriolisovy síly protože rychlost rotace Země je v různých oblastech různá.

Pokud považujeme Zemi za a rotující rám a prostor jako rám pozorovatele, pak se objekt pohybující se na Zemi objeví, když se vychýlí doprava na severní polokouli a stejný objekt na jižní polokouli se objeví, když se vychýlí doleva. Je to proto, že rychlost rotace Země je více v rovníku než v pólech.

příklad Coriolisovy síly
Rotace Země jako příklad Coriolisovy síly

Tento druh rotace Země je zodpovědný za změnu vzoru počasí na zemském povrchu. Největším důvodem je samotná rotace naší planety zdánlivá síla nazývaná Coriolisova síla.

cyklóny

Nejvýznamnějším dopadem Coriolisovy síly na Zemi je cyklón, který je způsoben rotací velké masy vzduchu ve středu. Cyklony jsou způsobeny tlačením vzduchu z teplé oblasti nízkého tlaku do vlhké oblasti vysokého tlaku.

Jak se vzduchová hmota otáčí, vzduch táhne směrem ke středu. To způsobí, že se vzduch ohne přímo na severní polokouli; tak se cyklon otáčí proti směru hodinových ručiček. Ale na jižní polokouli se ohnuly doleva, což způsobilo rotaci ve směru hodinových ručiček.

Údaje o obrázku: Obrázek od WikiImages od Pixabay 

Foukání větru

Vítr je přenášen molekulami vzduchu, které jsou vystaveny Coriolisově síle. Místní vítr vanoucí je podobný cyklónu, když se vzduch snáší doprava, když foukal na severní polokouli; tedy směrem doleva na jižní polokouli. Odklon místního větru je způsoben zdánlivou silou způsobenou Coriolisovou silou rotace Země.

Loď v moři

Loď plující po moři je dobrým příkladem Coriolisovy síly. Zdá se, že loď se odchýlila od své dráhy kvůli vodě i větru. Voda i vítr jsou ovlivněny Coriolisovou silou.

Pro všechny druhy pohybu, Zemi považujeme za referenční. Když pozorujeme loď plující po moři z mořského pobřeží, vypadá to, jako by sledovali zakřivenou cestu. Tato Coriolisova síla neovlivňuje námořníky, aby pluli, protože dopad Coriolisovy síly je mnohem menší ve srovnání s jinými silami působícími na loď.

Střílející kulka

Po vystřelení se kulka může mírně odchýlit od cíle; proto jsou odstřelovači považováni za příklad Coriolisovy síly. Vezměme si příklad vojenských odstřelovačů. Představte si spoustu lidí kolem cíle; odstřelovači by si měli být vědomi Coriolisových sil; jinak budou zraněni nevinní.

Pokud odstřelovač střílí z velké vzdálenosti, dráha střely se nepatrně změní v důsledku Coriolisovy síly; to ovlivňuje přesnost střelby. Pokud je cíl na východě, střela zasáhne cíl výše, než zamířil. Pokud je cíl na západě zbraně, střela zasáhne cíl níže, než zamířil. Tato odchylka je způsobena Coriolisovou silou.

Vypouštěcí vana

Coriolisova síla také ovlivňuje vypouštění vody z vany, ale je zanedbatelná, protože jako referenční rámec bereme zemi. V porovnání se zemí je vypouštění vany extrémně malé.

Voda při vypouštění z vany víří v důsledku úhlové zrychlení. Při vypouštění vody ve vaně nelze předvídat vychýlení směru vody, a proto je výpočet nemožný. I když v procesu odvodnění bude působit Coriolisova síla v zanedbatelném množství.

Letoun

Piloti jsou si dobře vědomi Coriolisovy síly v letadle. Kvůli převládajícímu větru se letadlo jeví, když se vzdaluje od své letové dráhy, ale ve skutečnosti je ve správné dráze. Dalším příkladem je, že se zdá, že letadlo sleduje zakřivenou dráhu, i když se pohybuje po přímé dráze k osobě, která sleduje dráhu letu letadla ze země.

Údaje o obrázku: Obrázek od 宅-KEN od Pixabay 

Rockets

Když je raketa vypuštěna, vidíme, že raketa začíná sledovat zakřivenou trajektorii. Raketa nikdy nesleduje zakřivenou trajektorii, ale vypadá to, že jsou na zakřivené dráze. Toto zjevné vychýlení je samozřejmě způsobeno účinkem Coriolisovy síly.

Vliv Coriolisovy síly na letadlo a raketu je velmi menší, protože rychlost rakety a letadla je mnohem větší než Coriolisova síla.

Odražený míč

Předpokládejme, že míč poskakující na točnici kolotoče na jeho okraji se zdá být v přímé linii pro osobu, která míč pozoruje ve stejném rámci, ale pro osobu, která míč pozoruje z inerciálního rámce, vidí míč jako vychýlený. z místa a je v zakřivené trajektorii. To je způsobeno fiktivním účinkem Coriolisovy síly.

příklad Coriolisovy síly
Příklad Coriolisovy síly

Házení míčem na kolotoči

Představte si, že sedíte na kolotoči a váš kamarád sedí přímo naproti vám na stejném kolotoči a vy házíte svému kamarádovi míč. Vizualizace vzhledů, které načrtly zakřivenou dráhu v rotujícím rámu. Vzhled zakřivené trajektorie pohybu míče je způsoben Coriolisovou silou.

oceánský proud

Oceánský proud je způsoben vertikálním a horizontální pohyb mořské vody ovlivněné gravitací, větrem a hustotou vody.

Oceánský proud vlivem zemské rotace a větru vychyluje směr. Na severní polokouli se předpovídá odchylka oceánského proudu doprava a na jižní polokouli se předpovídá odchylka doleva.

Pasát

Vítr vane od východu na západ poblíž rovníku. Pasát je také označován jako vzdušné proudy. Tento typ větru foukal na západ kvůli Coriolisově síle. Vzduch sleduje zakřivenou dráhu a otáčí se proti směru hodinových ručiček na severní polokouli, a tedy ve směru hodinových ručiček na jižní polokouli, a proto na obou polokoulích fouká pasát z východu na západ.

Výroba hliněných nádob

Tvůrce hliněných hrnců by si měl být vědom Coriolisovy síly, protože hrnce se provádí otáčením hrnčířského kruhu. Výrobník hrnců je v inerciálním rámu; tak může vidět drift při výrobě hrnce.

Řízení auta v zakřivené silnici

Při jízdě ve voze v zatáčkách se cestující pohybují směrem doleva, pokud je vůz natočen doprava. Na cestující působí fiktivní síla. V zakřivené dráze existuje Coriolisova síla. Osoba, která sleduje pohyb vozu, vidí, že se vůz ohnul směrem k povrchu. Toto zjevné vychýlení vzhledu vozu je způsobeno Coriolisovým efektem.

Let hmyzu

Let hmyzu je do značné míry ovlivněn Coriolisovou silou. Účinek Coriolisovy síly na sílu hmyzu je způsoben lineárním pohybem přívěsků, který je schopen detekovat pohyb rotátoru.

Kredity: Obrázek od moonzigg od Pixabay 

Hmyz je opatřen orgánem ve tvaru činky zvaným ohlávka. Ohlávka kmitá s frekvencí stejnou jako hlavní křídlo, takže tělo hmyzu se otáčí, což má za následek vychýlení ohlávek z roviny.

tornáda

Víření tornád způsobuje rotační pohyb. Coriolisova síla nepřímo ovlivňuje tornáda. Tornáda jsou zpočátku příliš malá a mají tendenci k obecnému směru nízkého tlaku. Na severní polokouli je víření tornád proti směru hodinových ručiček a na jižní polokouli je víření ve směru hodinových ručiček.

Zdánlivé vychýlení tornád se tedy odehrává na pravé straně, když je pozorováno na severní polokouli, a tedy vlevo na jižní polokouli.

Často kladené otázky

Co myslíš tou Coriolisovou silou?

Coriolisova síla je zdánlivá síla, kterou lze popsat v termínech referenční rámec.

Setrvačná síla, která působí na rotující objekt vzhledem k pozorovateli pozorujícímu z inerciální soustavy. Při otáčení ve směru hodinových ručiček působí Coriolisova síla směrem doleva a Coriolisova síla působí směrem doprava při otáčení proti směru hodinových ručiček.

Je Coriolisova síla všude na zemském povrchu konstantní?

Ne, Coriolisova síla není konstantní; liší se na zemském povrchu.

Coriolisova síla je maximální na dvou pólech zemského povrchu a podél rovníku; Coriolisova síla chybí.

Přejděte na začátek