сила Кориолиса

"Это чудо тем и привлекло внимание, что среди развилистых и вихляющих ручейков, то скудных, то быстрых ...вдруг такая степенность под охраной зелёных крон."               

комментарий к фото Натальи Савочкиной

– На Алтае много загадок природы. Наталья Савочкина, туристка из Новосибирска, запечатлела на фото одну из них: степенная прямая река (или канал) среди каменистых берегов, один из которых почему-то размыт.               

Возникает вопрос: независимо от того  река это или канал, какая сила при равных скалистых берегах размыла один из них?

И кто бы ответил...

– Это "сила Кориолиса" или "эффект Кориолиса", просто разные названия. (По поводу "размытого берега (Алексей Горбунов из Омска)).

– Спасибо. Очень интересно. О таком научном фокусе, – вращение Земли, – это сила Корио лиса (или эффект Кориолиса) не знал.

– Михаил, любое вращающееся тело имеет этот эффект. Хоть я и не физик. Отдельно, массивное вращающееся тело это гироскоп. Сложновато изменить его ориентацию. Применяется в системе прицеливания например в танковых войсках. Раз "прицелился" и несись. Будет команда – будет точный выстрел.

– Алексей, поскольку Земля вращается, то само её вращение и его направленность оказывают влияние на всё, что на ней и около неё находится. И размытый берег более всего демонстрирует и доказывает направленность её вращения.
 
А системы прицеливания на танках и относительно межконтинентальных баллистических ракет, по–моему, не относятся к обсуждению размытого берега.

* * *

"Для понимания взаимодействия, связанного с кориолисовым ускорением, удобно рассматривать движение материальной точки, находясь в инерциальной системе отсчёта. Например, в любой точке пространства, из которой мысленно проведём оси, направленные на три весьма удалённые звезды. Наблюдатель, находясь в такой системе, видит (измеряет) реальную составляющую абсолютного ускорения, которую называют кориолисовым и которое направлено на запад для частицы воды реки, текущей в северном полушарии по меридиану на север. Это ускорение направлено на запад. Следовательно, заключает наблюдатель, есть сила, действующая на частицу со стороны другого тела в том же направлении. Это действие правого берега. По закону равенства действия противодействию с точно такой же силой действует частица на берег. Вот почему реки, текущие на север, подмывают правый берег.
Ничего таинственного! Правило: видишь какую-то составляющую ускорения тела (находясь в инерциальной системе отсчёта) – ищи соответствующую составляющую вполне реальной силы, действующую на рассматриваемое точечное тело со стороны других тел. Второй закон Ньютона справедлив для наблюдателя, находящегося в инерциальной системе. В учебниках обычно это не оговаривается."( Виталий Симоновский)

– Да. Так. Снаряды отклоняются при полёте. Бац.Бац. И мимо! С улыбкой Алексея Горбунова! Кориолисово ускорение направлено на запад, потому что Земля вращается с Запада на Восток.

"Закон Бэра – это частный случай применения к гидрографии и метеорологии закона Кориолиса об ускорении относительного движения (1835 год), объясняющий причину известного отклонения течения рек к правому берегу (в южном полушарии – к левому), а также иногда очень заметного отклонения ветра от направления градиента давления. Это отклонения происходит под влиянием «Кориолисовой силы», которая возникает за счет вращения вокруг оси земли. Закон Бэра (также эффект Бэра) — правило, согласно которому в Северном полушарии реки, текущие в любом направлении, подмывают правый берег (в Южном полушарии – левый). Закон сформулирован в 1857 году Карлом Максимовичем Бэром. Согласно Альберту Эйнштейну (см. Парадокс чайного листа), эффект Бэра объясняется совместным действием силы Кориолиса и силы трения, создающими вращательное движение масс воды вокруг оси русла. Закон Бэра объясняет подмыв берегов рек влиянием суточного вращения Земли, вследствие которого на частицы речной воды действует ускорение Кориолиса, направленное вправо по отношению к скорости движения в Северном полушарии и влево – в Южном. Поскольку соответствующие берега препятствуют отклонению потока, река их подмывает. ... Примером, подтверждающим закон Бэра, может служить строение берегов рек Днепра, Дона, Волги, Оби, Иртыша и Лены. Закон сформулирован Карлом Бэром в 1857 году. Публикация: Почему у наших рек, текущих на север или на юг, правый берег высок, а левый низмен? – Морской сборник, СПб., 1857, XXVII, отд. III, стр. 110—126."

– И на малых реках – тоже.
Притока Днепра – Псёл, в Сумах по её течению от истоков имеет высокий, подмытый берег справа, и низкий, размытый – слева. Аналогично, река Ивотка, притока Десны, по её течению возле Ямполя, с крутым берегом – справа, и песочным, размытым – слева.         


Рецензии
А кто такой был Кориолис? Или это игра слов?

Юрий Николаевич Горбачев 2   29.09.2021 08:05     Заявить о нарушении
Гаспа́р-Гюста́в де Кориоли́с (фр. Gaspard-Gustave de Coriolis; 21 мая 1792 — 19 сентября 1843) — французский математик, механик и инженер. Больше всего известен работой, посвящённой изучению эффекта Кориолиса. Также известен теоремой об ускорениях в абсолютном и относительном движениях, называемой теорема Кориолиса.
Биография
Окончив Политехническую школу (1808), а затем (1812) Школу мостов и дорог (фр.), он некоторое время работал на стройках.

С 1816 года начал преподавать в Политехнической школе, где вскоре стал профессором, а затем директором учебной части школы. В 1829 году Гаспар-Гюстав Кориолис стал профессором Школы искусств (фр.); 28 января 1836 года становится членом Парижской Академии Наук.

С раннего детства Кориолис отличался здоровьем, слабым настолько, что у него, как писал его биограф, «каждое утро возникала проблема, как прожить до вечера»[1]. Кориолис умер в 1843 году в возрасте пятидесяти одного года. Похоронен на кладбище Монпарнас в Париже.

Михаил Палецкий   29.09.2021 14:53   Заявить о нарушении
Несколько примеров силы Кориолиса, описывающих отклонение во вращающейся системе:
Вращение Земли Циклоны Ветер дует Корабль в море Стрельба пулей в воздухе Сливная ванна Самолет Ракеты Отскок мяча Бросание мяча в карусели океаническое течение Пассат Изготовление глиняных горшков Вождение автомобиля по кривой дороге Полет насекомых Торнадо.

Сила Кориолиса - это гипотетическая сила, возникающая в результате вращения Земли. Эффект Кориолиса работает на движущихся объектах, таких как ветер, летающие объекты, баллистические объекты и летящие птицы. Поскольку эффект Кориолиса отклоняет направление ветра от ожидаемой траектории, он влияет только на направление ветра, но не на скорость.

Сила Кориолиса равна удвоенной радиальной скорости (Vр), умноженной на угловую скорость вращения (ω) и умноженную на синус угла между ними, а так же на испытуемую массу (М).

Каким бы не было движение тела около поверхности Земли, кориолисово ускорение можно найти по формуле: a = 2*ω*v*sin (θ). Где ω - угловая скорость вращения планеты, v - линейная скорость тела, относительно наблюдателя на Земле. Направление кориолисова ускорения всегда перпендикулярно оси вращения и скорости (вправо от нее).

На протяжении двух столетий споры вокруг силы Кориолиса не прекращаются. Несмотря на официальную точку зрения, отраженную в учебниках физики, многие современные авторы высказывают свой взгляд на природу этого явления.

Сила Кориолиса действует только на тела, движущиеся относительно вращающейся системы отсчета, например, относительно Земли.

Эффект Кориолиса заключается в том, что все движущиеся объекты отклоняются вправо от направления движения. И поскольку происходит вращение Земли, ветер, который изначально дует из области высокого давления в область низкого, то есть от тропических широт к полярным, под действием силы Кориолиса отклоняется вправо — получается воздушное течение, направленное с запада на восток. Оно может быть разной интенсивности.

Ускорение Кориолиса возникает при сложном движении точки только при одновременном выполнении трех независимых условий:
Переносное движение должно быть вращательным. То есть угловая скорость переносного движения должна быть не равна нулю
Направление относительного движения не должно быть параллельно оси переносного вращения
Относительное движение должно быть поступательным. То есть линейная скорость относительного движения не должна быть равна нулю.

Михаил Палецкий   30.07.2023 01:12   Заявить о нарушении
На это произведение написаны 2 рецензии, здесь отображается последняя, остальные - в полном списке.