Контакты jokoil@mail.ru КАРТА САЙТА English

Энергодинамическая система физических величин и понятий

(ЭСВП)


Не смешивать с СИ, унифицирующей ЕДИНИЦЫ измерений (разъяснение).

На Главную

Кому и зачем это нужно?

К сведению студентов

Основные понятия физики

Формы и виды энергии

Классификация физических систем

Основная идея системы величин

Таблицы физических величин

Итоги и выводы:

     Формы и виды движения

     Подробно об угле поворота

     О движении тела по орбите

     Заряды физического поля

     Новые единицы величин         колебаний и волн

     Новая единица         температуры

     Новый взгляд на         явления переноса

     Критерии подобия всюду

     Современная революция         в метрологии

Системный подход в экономике

История систематизации
величин и единиц


Необходимость модернизации
обучения физике


Учебно-наглядные пособия


Новости сайта

Шутки на тему сайта


Oб авторе проекта

Коган И.Ш.

Сила Кориолиса

АННОТАЦИЯ. Разъясняется физическое содержание силы Кориолиса и ее радиальной и касательной составляющих.

ПРИМЕЧАНИЕ: Для получения краткой справки по поводу недостаточно ясных, редко применяемых или введенных автором сайта терминов пройдитесь по ссылке Предметный указатель (от А до О и от П до Я), а по поводу примененных обозначений – по ссылке Символьный указатель (латинские буквы и греческие буквы).

Как возникает сила Кориолиса.

Приведем рисунок, поясняющий возникновение дополнительных ускорений как в радиальном, так и в касательном направлениях при неравномерном движении тела по орбите, что описано в статье, посвященной ускорениям при движении по орбите. В механике их объединяют общим названием кориолисовы ускорения. Дополнительные ускорения приводят к дополнительным силам инерции, которые называют в физике силами Кориолиса.

Касательная сила Кориолиса определяется касательным кориолисовым ускорением, а нормальная сила Кориолиса определяется нормальным кориолисовым ускорением и направлена перпендикулярно плоскости орбиты.

Касательная сила Кориолиса векторно суммируется с касательной силой инерции, в результате чего последняя изменяется по модулю. Нормальное и касательное кориолисовы ускорения лежат в разных плоскостях, поэтому суммарное кориолисово ускорение тоже не находитя в плоскости орбиты. Оно определяет обобщенную силу Кориолиса.

В справочниках и учебных пособиях приводятся лишь частные примеры проявления действия силы Кориолиса. Например, рассматриваются нормальные силы Кориолиса при полете тел в широтном направлении или касательные силы Кориолиса при течении рек в меридиональном направлении. Эти примеры не дают возможности осознать в полном объёме общую картину проявления обобщенной силы Кориолиса. О ней, как правило, вообще не упоминается. Достаточно полно о силе Кориолиса расказывается в монографии О.Репченко (2008).

Влияние сил Кориолиса на изменения скоростей и ускорений
при неравномерном движении по орбите.

Изменение касательной силы Fτ , воздействующей на тело при движении по орбите, вызывает последовательно изменение момента этой силы, касательной скорости vτ , угловой скорости ω поворота радиуса кривизны R и углового ускорения ε. Это приводит к изменению касательного ускорения aτ и к изменению девиации касательной скорости dτ , поясняемой в статье, посвященной производным от касательной скорости.

Касательное ускорение aτ приводит к появлению противодействия инертности в виде касательной силы инерции, а изменение девиации dτ приводит к появлению дисбаланса центральных сил, действующих на тело, то есть таких сил, которые коллинеарны радиусу кривизны R. Следствием появления этого дисбаланса является изменение радиуса кривизны R. При этом изменяется нормальная скорость vn , перпедикулярная орбите.

Как следствие появляется касательное кориолисово ускорение a , описанное в статье, посвященной ускорениям при движении по орбите. Вместо радиуса кривизны R в определяющих уравнениях появляется сумма (R + dR), а вместо угловой скорости ω появляется сумма (ω + dω). Вместо углового перемещения радиуса кривизны dφ появляется сумма (dφ + dφ1), указывающая на появление в течение переходного процесса дополнительного углового перемещения радиуса кривизны dφ1 .

Разумеется, все эти причины и следствия появляются одновременно, но каждое из них обусловливает появление других. Поэтому приходится решать сложную систему уравнений векторной алгебры с несколькими неизвестными. Эта задача выходит за рамки данной статьи.

Влияние нормальной силы Кориолиса при равномерном движении по орбите.

При равномерном движении по круговой орбите,как показано в статье об ускорениях при движении по орбите, все ускорения равны нулю, кроме нормального кориолисова ускорения. И это приводит к тому, что тело стремится уйти в сторону от плоскости орбиты.

Самый известный пример этого явления наблюдается при течении рек вдоль меридиана. Частицы воды стремятся уйти в сторону от той меридиональной плоскости, в котрой течет река, и при этом подмывается один из берегов реки. Какой именно берег, зависит от того, в какую сторону течет река: с севера на юг или наоборот.

Влияет нормальная сила Кориолиса и на поведение самолета, летяшего в направлении меридиана, и это учитывается при полете.

Дополнение Юсупа Хизирова о влиянии силы Кориолиса на водовороты

Юсуп Хигиров. Кафедра океанологии СПбГУ (25.04.2015).
Одним из проявлений силы Кориолиса в природе является формирование водоворотов, циклонов и антициклонов. И, чтобы в полной мере проявилась сила Кориолиса, должна произойти разбалансировка линейной и угловой скорости как относительно оси Земли, так и относительно оси Солнца. Сила Кориолиса также зависит от наклона оси Земли к плоскости орбиты Земли. Без учета орбитального вращения Земли и наклона оси Земли сила Кориолиса, останется в науке как декорация, бесполезная для научно-практического применения, и как задача для развития мышления у школьников. При кажущейся простоте сила Кориолиса крайне трудна для восприятия. И объективно изучать и анализировать её без макета Солнечной системы невозможно.

Воды озер, морей и океанов северного полушария вращаются против часовой стрелки, а воды южного полушария вращаются по часовой стрелке, образуя гигантские водовороты. А все что вращается, в том числе и водовороты, обладают свойством гироскопа(юлы) сохранять вертикальное положение оси в пространстве независимо от вращения Земли. Если смотреть на Землю со стороны Солнцa, водовороты вращаясь вместе с Землей опрокидываются два раза в сутки, благодаря чему водовороты прецессируют (1-2 градуса) и отражают от себя приливную волну. Воды Белого моря вращаются против часовой стрелки, образуя огромный водоворот-гироскоп, прецессируя отражающий приливную волну по всему периметру Белого моря. Аналогичная схема приливов и отливов наблюдается во всех озерах, морях и океанах.

Приливную волну реке Амазонка создает огромный планетарный водоворот диаметром несколько тысяч км, вращающийся между Южной Америкой и Северной Африкой, охватывая и устье реки Амазонка. Ширина приливной волны зависит от диаметра водоворота. Высота приливной волны зависит от скорости опрокидывания водоворота (за 12часов) и скорости вращения водоворота. А скорость вращения водоворота зависит от силы Кориолиса, от осевой и орбитальной скорости Земли и от наклона оси Земли. Роль Луны косвенная, это создание неравномерной орбитальной скорости Земли..

Воды Средиземного моря вращаются против часовой стрелки, образуя приливы высотой 10-15 см. Но в заливе Габес, что у побережья Туниса, высота приливов достигает трех метров, а порой и больше. И это считается одной из загадок природы. Но в тоже время в заливе Габес вращается водоворот, прецессируя отражающий дополнительную приливную волну. Внутри постоянных океанических и морских водоворотов вращаются небольшие постоянные и непостоянные вихри и водовороты, создаваемые впадающими в бухты реками, очертанием берегов и местными ветрами. И от скорости и направления вращения небольших прибрежных водоворотов зависит календарь, амплитуда и количество приливов и отливов в сутки.

Водоворотную гипотезу приливов легко проверить по связи высоты приливной волны со скоростью вращения водоворотов. По высоте приливной волны можно определять местонахождение водоворотов. Как правило, положительные отзывы к гипотезе пишут мыслители, знающие о противоречиях в Лунной теории приливов и отливов, обладающие углубленными знаниями небесной механики и свойств гироскопа.

Литература

1. Репченко О.Н., 2008, Полевая физика или как устроен Мир? Изд. 2-е. - М..: Галерия, 320 с.


© И. Коган Дата первой публикации 30.03.2008
Дата последнего обновления 25.04.2015


Оглавление раздела Предыдущая