자연과 기술에 나타난 코리올리스의 "힘" - 가짜? 또는 소용돌이 나선의 방향. 가속도와 코리올리 힘 - 그게 뭐죠? 코리올리 힘과 그 지리적 결과

  • 14.06.2024

이 기사에서는 북반구의 가파른 오른쪽 강둑, 대기 저기압과 고기압의 회전 방향, 무역풍 및 욕조 또는 싱크대 배수구의 물 소용돌이에 대해 새로운 것을 배우지 못할 것입니다 . 이 기사에서는 다음 사항에 대해 설명합니다.

"코리올리 가속도"와 "코리올리 힘" 개념의 유래.

기사 제목의 질문에 답하기 전에 몇 가지 정의를 상기시켜 드리고 싶습니다. 이론 역학에서 물체의 복잡한 움직임을 연구할 때 이해를 단순화하기 위해 상대 운동과 이동 운동의 개념, 고유한 속도와 가속도가 도입되었습니다.

상대적인움직임은 상대 궤적, 상대 속도를 특징으로 합니다. V상대및 상대 가속도 상대에 상대적인 물질점의 움직임을 나타냅니다. 이동하는좌표계.

가지고 다닐 수 있는휴대 가능한 궤적, 휴대 가능한 속도가 특징인 무브먼트 V레인그리고 휴대용 가속 레인는 이동 좌표계의 움직임과 관련하여 단단히 연결된 공간의 모든 점을 나타냅니다. 움직이지 않는(절대) 좌표계.

순수한절대 궤적, 절대 속도를 특징으로 하는 움직임 V그리고 절대 가속 , 이것은 상대적인 점의 움직임입니다 움직이지 않는좌표계.

— 벡터

— 절대값(모듈러스)

벡터 지정 시 일반적으로 허용되는 기호 사용에서 벗어나는 점에 대해 사과드립니다.

물질 점의 복잡한 운동에 대한 기본 공식 벡터 형태:

V-= V상대 - + V레인 -

ㅏ-= 상대 - + 레인 - + 핵심 -

속도가 있으면 모든 것이 명확하고 논리적이라면 가속을 사용하면 모든 것이 그렇게 명확하지 않습니다. 이 세 번째 벡터는 무엇입니까? 코어 -? 그는 어디서 왔나요? 이 기사에서 다루는 것은 바로 이것이다. 복잡한 운동 중 물질 점의 가속도에 대한 벡터 방정식의 세 번째 항인 코리올리 가속도입니다.

상대 가속도가 물질 지점의 상대 운동에서 상대 속도 변화의 매개변수라면, 휴대용 가속도는 휴대용 모션에서 휴대용 속도 변화의 매개변수이고, 코리올리 가속도는 휴대용 모션에서 지점의 상대 속도 변화를 특징으로 합니다. 상대적인 움직임의 휴대용 속도. 불분명합니까? 평소처럼 예를 들어 알아 봅시다!

코리올리 가속은 어떻게 발생합니까?

1. 아래 그림은 일정한 각속도로 회전하는 로커로 구성된 메커니즘을 보여줍니다. Ω당점 O 주위와 일정한 선형 속도로 슬라이드를 따라 움직이는 슬라이더 V상대. 결과적으로 스테이지의 각가속도와 그에 따른 이동 좌표계(x축)는 ε 차선 0과 같습니다. 슬라이더의 C점의 선형 가속도도 0입니다. 상대무대 뒤를 기준으로 합니다(이동 좌표계 - x축).

Ω 레인 = const ε 레인 = 0

v rel = const a rel = 0

2. 약어에서 추측할 수 있듯이, 이 예의 상대 이동은 슬라이드를 따라 슬라이더(점 C)의 직선 이동이고 휴대용 이동은 중심(점 O)을 중심으로 슬라이드와 함께 슬라이더의 회전입니다. x 0 축은 고정 좌표계의 축입니다.

3. 뭐가 빨라지는데 ε 차선 = 0그리고 상대 = 0이 예에서는 우연히 선택된 것이 아닙니다. 이는 코리올리 가속도 발생과 이 가속에 의해 생성된 코리올리 힘의 본질과 성격에 대한 인식과 이해를 촉진하고 단순화할 것입니다.

4. 휴대용 이동(슬라이드 회전) 중 상대 선형 속도 벡터 v rel1 -짧은 시간 안에 바뀔 거야 dt아주 작은 각도에서 d∅벡터 형태로 증가(변경)를 받게 됩니다. dv 상대 - .

dψ = Ω ln * dt

dv 상대 -= v rel2 -v rel1 -

dv rel = v rel * dψ = v rel * Ω per * dt

5. 점 C의 상대 속도 벡터 v rel2- 위치 2번에서는 이동 좌표계(x축)를 기준으로 크기와 방향을 유지했습니다. 그러나 절대 공간에서는 이 벡터가 특정 각도의 병진 운동으로 인해 회전했습니다. d∅거리에 따른 상대적인 움직임으로 인해 움직였습니다. DS !

6. 회전 각도가 0에 가까워지는 경우 d∅상대 속도 변화 벡터 dv 상대 -상대 속도 벡터에 수직이 될 것입니다 v rel2 - .

7. 속도 변화는 0이 아닌 가속도의 존재에 의해서만 발생할 수 있으며, 이 가속도의 벡터 방향은 C점에서 획득됩니다. 1 -상대 속도 변화 벡터의 방향과 일치합니다. dv 상대 - .

a 1 = dv rel / dt = v rel * Ω per

8. 상대 운동(슬라이드를 따라 슬라이더 점 C의 선형 이동)을 사용하면 휴대용 선형 속도의 벡터 v 레인 -짧은 시간 안에 dt거리를 이동합니다 DS증가(변경)를 받게 됩니다 - 벡터 dv 레인 - .

dS = v 상대 * dt

dv 레인 - = v 2당 - v 당1 - dv c 레인 -

dv 레인 = Ω 레인 * dS = Ω 레인 * v rel * dt

9. 포인트 C 전송 속도 벡터 v 2당- 위치 2번에서는 크기가 증가하고 이동 좌표계(x축)를 기준으로 방향을 유지했습니다. 고정 좌표계(x 0 축)에서 이 벡터는 특정 각도의 병진 이동으로 인해 회전했습니다. d∅그리고 거리를 옮겼다 DS휴대용 운동 덕분에!

10. 상대 속도와 유사하게, 전송 속도의 추가적인 변화는 0이 아닌 가속도의 존재에 의해서만 발생할 수 있으며, 이 움직임에서 지점 C는 획득하게 됩니다. 이 가속도 벡터의 방향 2 -전송 속도 변화 벡터의 방향과 일치합니다. dv 레인 - .

a 2 = dv 당 / dt = Ω 당 * v rel

11. 전송 속도 변화 벡터의 출현 dv c 당 - V원인 가지고 다닐 수 있는이동(회전)! C점은 휴대용 가속의 영향을 받습니다. 레인– 우리의 경우에는 벡터가 회전 중심인 점 O를 향하는 구심력입니다.

레인 2 = Ω 레인 2 * S 2

이 예에서 이 가속도는 초기 순간(위치 1번)에도 작용하며 그 값은 다음과 같습니다.

레인 1 = Ω 레인 2 * S 1

12. 벡터 1 -그리고 2 -방향이 똑같아! 그림에서 이는 0에 가까운 회전 각도에서 명확한 다이어그램을 그릴 수 없기 때문에 시각적으로 완전히 사실이 아닙니다. d∅. 상대속도 벡터의 변화로 인해 받은 점 C의 총 추가 가속도를 구하려면 v rel1 -휴대용 모션 및 휴대용 속도 벡터 v per1 -상대 운동에서는 벡터를 추가해야 합니다. 1 -그리고 2 -. 그게 바로 그거야 코리올리 가속도포인트 C.

코어 - = 1 - + 2 -

코어 = a 1 + a 2 = 2 * Ω per * v rel

13. 벡터 및 절대 형태의 고정 좌표계에서 점 C의 속도 및 가속도의 기본 의존성 우리의 예를 들어다음과 같이 보입니다:

V-= v 상대적 -+ v 레인 -

v = (v rel 2 + 2당 Ω * S 2) 0.5

ㅏ-= 레인 - + 핵심 -

a = (Ω 레인 4 * S 2 + 코어 2) 0.5 = (Ω 레인 4 * S 2 + 4 * Ω 레인 2 * v rel 2) 0.5

결과 및 결론

코리올리 가속은 세 가지 독립적인 조건이 동시에 충족되는 경우에만 점의 복잡한 운동 중에 발생합니다.

1. 전송 동작은 회전식이어야 합니다. 즉, 휴대용 무브먼트의 각속도는 0이 되어서는 안 됩니다.

3. 상대 동작은 점진적이어야 합니다. 즉, 상대 운동의 선형 속도는 0이 되어서는 안 됩니다.

코리올리 가속도 벡터의 방향을 결정하려면 선형 상대 속도 벡터를 휴대용 회전 방향으로 90° 회전해야 합니다.

점에 질량이 있으면 뉴턴의 제2법칙에 따라 질량과 함께 코리올리 가속도가 가속 벡터의 반대 방향으로 향하는 관성력을 생성합니다. 그게 바로 그거야 코리올리 힘!

자이로스코프 모멘트라는 순간을 생성하는 것은 특정 팔에 작용하는 코리올리 힘입니다!

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이 기사에서는 언제나 그렇듯이 가속도와 코리올리 힘이라는 매우 어려운 개념에 대해 간단하고 명확하게 이야기하고 싶었습니다. 성공 여부에 관계없이 독자 여러분, 귀하의 의견에 관심을 갖고 읽어 보겠습니다!

이전 단락에서 우리는 회전하는 기준틀에 고정되어 있는 물체를 고려했습니다. 물체가 회전 기준 좌표계에서 움직이는 경우 원심력 외에도 관성력이라는 또 다른 힘이 작용합니다. 코리올리 힘또는 코리올리스 관성력.

질량이 있는 공이 디스크 가장자리의 특정 지점을 향해 일정한 속도로 디스크 반경(그림 8.5)을 따라 마찰 없이 이동하도록 합니다.

쌀. 8.5. 회전하는 기준 좌표계에서 움직이는 공의 편향

디스크가 회전하지 않으면 공은 반경을 따라 이동하여 지점에 부딪칩니다. 디스크가 각속도로 회전하면 공이 디스크 가장자리에 도달할 때쯤에는 점 대신에 다른 점이 나타납니다. 공이 자국을 남기면 디스크를 기준으로 궤적, 즉 곡선을 그립니다. 이 경우 공에 가시적인 힘이 작용하지 않으며 관성 프레임을 기준으로 볼은 여전히 ​​일정한 속도로 움직입니다. 디스크에 대한 공의 속도가 방향을 바꾸었습니다. 이는 회전 디스크와 관련된 기준 프레임에서 속도와 평행하지 않은 관성력이 공에 작용한다는 것을 의미합니다. 따라서 반경을 따라 향하지 않았으며 이는 이 힘이 위에서 설명한 관성 원심력과 다르다는 것을 의미합니다. 강함이라고 하던데 코리올리스.

쌀. 8.6 회전 디스크의 매끄러운 표면 위에서 공의 움직임. 위에서 - 외부 관찰자의 관점에서. 아래 - 디스크에 대해 정지해 있는 관찰자의 관점에서

추가 정보

http://kvant.mirror1.mccme.ru/1975/04/sila_koriolisa.html - Kvant 잡지 - Coriolis force (Ya. Smorodinsky).

질량이 있는 입자가 회전하는 기준계에 대해 상대적으로 움직이는 특정 경우(그림 8.7)에서 코리올리 힘에 대한 표현을 찾아보겠습니다. 에게"회전축에 중심을 두고 회전축에 수직인 평면에 있는 원을 따라 균일하게 회전합니다.

쌀. 8.7. 코리올리 힘의 표현을 유도하려면

회전 시스템에 대한 입자의 속도 에게"로 표시한다. 고정된(관성) 기준계에서 에게입자도 원을 그리며 움직이지만 선형 속도는 다음과 같습니다.

회전 시스템의 각속도는 어디이며 원의 반경은 어디입니까? 입자가 고정된 기준틀을 기준으로 이동하려면 케이빠른 속도로 원을 그리며 , 원의 중심을 향하는 힘(예: 실 장력)에 의해 작용해야 하며 이 힘의 크기는 다음과 같습니다.

회전 참조 프레임을 기준으로 케이"이 경우 입자는 가속도로 움직입니다.

위의 입자에 대한 뉴턴 제2법칙 방정식으로부터 우리는 다음을 얻습니다.

왼쪽에는 회전하는 기준계에서 질량과 입자 가속도의 곱이 나와 있습니다. 이는 작용하는 힘이 오른쪽에 있어야 함을 의미합니다. 첫 번째 용어는 명확합니다. 이는 스레드의 장력이며 관성 시스템과 비관성 시스템 모두에서 동일합니다. 우리는 또한 이미 세 번째 항을 다루었습니다. 이것은 (중심에서) 반경을 따라 향하는 관성의 원심력입니다. 두 번째 항은 코리올리 힘입니다. 이 경우에도 중심에서 향하지만 입자의 속도에 따라 달라집니다. 이 예에서 코리올리 힘의 계수는 다음과 같습니다. . 그 방향은 속도 벡터에서 각속도 벡터로 핸들이 회전하는 코르크 마개의 움직임과 일치합니다.

일반적인 경우임을 알 수 있다 코리올리 힘다음과 같이 정의됩니다.

코리올리 힘은 속도 벡터와 직교합니다. 그림에 표시된 방사형 운동의 경우 8.5, 그녀는 공을 오른쪽으로 편향시켜 공이 궤적을 따라 움직이도록 강요했습니다.

회전하는 기준 좌표계에 대해 몸체가 움직일 때 코리올리 힘의 출현이 그림 1에 실험적으로 설명되어 있습니다. 8.6.

추가 정보

http://www.plib.ru/library/book/17005.html - Strelkov S.P. 역학 Ed. 과학 1971 - pp. 165–166 (§ 48): 코리올리 힘을 시연한 Khaikin의 경험.

코리올리 힘은 예를 들어 지구를 기준으로 회전하는 기준 좌표계를 기준으로 움직이는 물체에만 작용합니다. 몇 가지 예를 들어 보겠습니다.

쌀. 8.8. 지구 표면의 코리올리 힘

북반구에서는 오른쪽 강둑의 침식이 더 심하고 철로의 오른쪽 레일이 왼쪽 레일보다 빨리 마모되고 사이클론이 시계 방향으로 회전합니다. 남반구에서는 그 반대 현상이 일어난다.

북쪽을 향한 총에서 발사되면 발사체는 북반구에서는 동쪽으로, 남쪽에서는 서쪽으로 편향됩니다(그림 8.9).

쌀. 8.9. 지구상에서 움직이는 물체는 북반구에서는 오른쪽으로, 남반구에서는 왼쪽으로 이탈합니다.

적도를 따라 발사할 때 코리올리 힘은 포탄이 서쪽으로 발사되면 발사체를 땅에 밀어 붙이고, 포탄이 동쪽으로 발사되면 위로 들어 올립니다.

비디오 8.9. 코리올리 힘: 시도해 보고, 쳐보세요! 회전 플랫폼에서 촬영.

예.질량 = 150톤의 열차가 = 72km/h의 속도로 자오선 방향으로 북쪽으로 이동하고 있습니다. 코리올리 힘이 무엇인지 찾아 레일의 측면 방향으로 누르고 원심력의 효과가 무엇인지 판단해 봅시다. 기차는 모스크바 위도 = 56°에 위치해 있습니다.

지구의 일일 자전 각속도 벡터와 자오선의 접선 사이의 각도는 해당 장소의 위도와 같습니다 (그림 8.10).

쌀. 8.10. 코리올리 힘은 그림의 평면에 수직인 방향으로 우리에게서 멀어집니다.

따라서 코리올리 힘은 다음과 같습니다.

수치 데이터를 대체하면

이 힘은 질량의 무게에 해당합니다.

그리고 금액은 기차의 무게로 인해.

지구 자전축에서 기차까지의 거리는 이므로 원심력은

회전축에 수직으로 향합니다. 따라서 그 구성 요소는

지구의 반경을 따라 방향을 지정하면 열차의 무게가 줄어듭니다.

수치 데이터를 대체하면

이는 질량의 무게에 해당합니다.

그리고 금액은 1.1·10 –3기차의 무게로 인해.

원심력의 또 다른 구성요소

자오선에 접선 방향으로 향하고 기차 속도가 느려집니다. 그것은 평등하다

이는 질량의 무게에 해당합니다.

그리고 금액은 1.6·10 –3기차의 무게로 인해.

따라서 원심력의 영향은 10분의 1퍼센트로 나타나고 코리올리 힘의 발현은 그보다 훨씬 적습니다(물론 열차의 저속과 관련됨).

프랑스 물리학자 푸코는 파리 판테온의 돔 꼭대기에 매달린 67미터 진자를 사용하여 축을 중심으로 지구의 자전을 실험적으로 증명했습니다. 최근까지 성 이삭 대성당의 상트페테르부르크에서도 비슷한 진자를 볼 수 있었습니다.

푸코 진자의 진동은 진자의 여기 정도에 따라 달라집니다. 진자가 최대 각도로 편향된 후 초기 속도 없이 놓으면 그림 3에 표시된 것처럼 진자가 진동합니다. 10. 최대 편차 위치에서 진자의 속도는 0과 같습니다.

쌀. 8.12. 최대 각도로 편향되고 초기 속도 없이 풀릴 때 푸코 진자의 진동

진자가 평형 위치에서 짧게 밀어서 움직이게 되면 약간 다른 궤적이 발생합니다. 이 경우는 그림 1에 해당합니다. 8.11. 그리고 8.13. 최대 편향 위치에서의 진자의 속도는 관측 위도에서 지구의 회전 속도에 해당합니다.

쌀. 8.13. 최대 각도로 편향되었을 때 속도를 전달할 때 푸코 진자의 진동

비디오 8.10. 푸코 진자

추가 정보

http://www.plib.ru/library/book/17005.html - Strelkov S.P. 역학 Ed. Science 1971 - pp. 172–174: 푸코 진자의 움직임.

http://mehanika.3dn.ru/load/24-1-0-3278 - Targ S.M. 이론 역학 단기 코스, Ed. Higher School, 1986 - pp. 155–164, §§ 64-67, - 한 기준 시스템에서 다른 기준 시스템으로 이동할 때 물질 지점의 속도 및 가속도 변환, 코리올리 정리.

http://www.plib.ru/library/book/14978.html - Sivukhin D.V. 물리학 일반 과정, 1권, 역학 Ed. Science 1979 - pp. 353–356 (§ 67): 수직선 방향에서 낙하하는 물체의 편차를 계산하기 위한 공식이 도출되었습니다.

http://kvant.mirror1.mccme.ru/1995/05/komu_nuzhna_vysokaya_bashnya.html - "Kvant"잡지 - 물리학의 역사 - 피사의 사탑과 기타 고층 건물에서 시체가 떨어지는 모습(A. Stasenko) .

http://www.plib.ru/library/book/14978.html - Sivukhin D.V. 물리학 일반 과정, 1권, 역학 Ed. Science 1979 - pp. 360–366 (§ 69): 지구상의 바다와 바다의 조석의 물리적 원인이 명확해졌습니다.

관성의 원심력- 회전 기준 좌표계에 위치한 몸체(재료 점)에 작용하는 관성력으로 다음과 같습니다. ; 관성 원심력의 모듈(값)은 다음 공식으로 계산됩니다. , 체중은 어디에 있습니까? - 시스템의 회전 각속도; - 회전축에서 몸체까지의 거리. 관성 원심력의 벡터 방향은 항상 회전축에서 멀어집니다.

코리올리 힘- 회전 기준 프레임에 대해 상대적인 속도로 움직이는 몸체(재료 점)에 작용하는 관성력은 다음과 같습니다. ; 코리올리 힘의 계수(값)는 다음 공식으로 계산됩니다. , 체중은 어디에 있습니까? - 시스템의 회전 각속도; - 회전 기준 좌표계에 대한 신체 속도; − 벡터와 . 코리올리 힘 벡터의 방향은 벡터곱에 의해 결정됩니다.

코리올리 힘이 나타나는 이유는 코리올리(회전) 가속도 때문입니다. 관성 기준계에서는 관성의 법칙이 적용됩니다. 즉, 각 몸체는 직선과 일정한 속도로 움직이는 경향이 있습니다. 특정 회전 반경을 따라 균일하고 중심에서 향하는 신체의 움직임을 고려하면, 그것이 일어나기 위해서는 신체에 가속도를 부여해야 한다는 것이 분명해집니다. 접선 회전 속도는 더 커야 합니다. 이는 회전하는 기준 프레임의 관점에서 볼 때 일부 힘이 몸체를 반경에서 이동시키려고 한다는 것을 의미합니다.

물체가 코리올리 가속도로 움직이려면 F = ma와 같은 힘을 물체에 적용해야 합니다. 여기서 a는 코리올리 가속도입니다. 따라서 신체는 뉴턴의 제3법칙에 따라 반대 방향으로 힘을 작용합니다. FK = - 엄마. 몸에서 작용하는 힘을 코리올리 힘이라고 합니다. 코리올리 힘을 다른 관성력, 즉 회전하는 원의 반경을 따라 전달되는 원심력과 혼동해서는 안됩니다.

회전이 시계 방향으로 발생하면 회전 중심에서 이동하는 몸체는 반경을 왼쪽으로 벗어나는 경향이 있습니다. 회전이 시계 반대 방향으로 발생하면 오른쪽으로 회전합니다.
강체의 평형 조건. 균형의 종류.

1차 평형 조건:몸체에 적용된 모든 힘의 합력이 0이면 몸체는 균일하고 직선으로 움직이거나(속도 = 일정) 정지 상태(속도 = 0)입니다.

2차 평형 조건:물체에 작용하는 힘의 총 모멘트가 0이면 물체는 균일하게 회전하거나 정지 상태입니다.

잔액 유형:

1 - 안정적인 평형 위치- 기계 시스템을 제거하면 시스템 자체에서 힘이 발생하여 평형 위치로 돌아가려는 경향이 있는 기계 시스템의 상태입니다. 이 위치에서 시스템은 최소 위치 에너지를 갖습니다.


2 – 불안정한 평형 위치- 기계 시스템의 상태를 제거하면 시스템 자체에 힘이 발생하여 시스템을 평형 위치에서 훨씬 더 멀리 가져가는 경향이 있습니다.

3 – 무관심한 입장.

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    적도의 물. 코리올리 힘

    적도에서 물을 이용한 실험.적도에서 물이 어떻게 작용하는지, 그리고 북극이나 남극과 같은 측면으로 조금 움직일 때 물이 어떻게 작용하는지에 대한 흥미로운 비디오가 인터넷에 게시되었습니다. 적도에서 물이 배수되면 난류 없이 흘러가지만, 극쪽으로 이동하면 소용돌이가 발생하고 다른 방향으로 진행됩니다.

    비디오 보기:

    1833년에 발견한 프랑스 과학자 구스타브 코리올리스의 이름을 따서 명명된 코리올리 힘은 물체의 회전으로 인해 비관성 기준계에 작용하는 관성력 중 하나로, 일정한 각도로 움직일 때 나타납니다. 회전축. 코리올리 힘의 원인은 회전 가속도입니다. 관성 기준 시스템에서는 관성의 법칙에 따라 각 물체가 직선과 일정한 속도로 움직입니다. 몸체가 특정 회전 반경을 따라 균일하게 움직일 때 가속이 필요합니다. 몸체가 중심에서 멀어질수록 접선 회전 속도가 빨라져야 하기 때문입니다. 따라서 회전하는 기준틀을 고려할 때 코리올리 힘은 주어진 반경에서 물체를 변위시키려고 합니다. 또한 회전이 시계 방향으로 발생하면 회전 중심에서 이동하는 몸체는 반경을 왼쪽으로 벗어나는 경향이 있습니다. 회전이 시계 반대 방향으로 발생하면 오른쪽으로 회전합니다.


    . 코리올리 힘의 출현

    코리올리 힘의 결과는 물체가 회전에 대해 세로 방향으로 움직일 때 최대가 됩니다. 지구상에서는 자오선을 따라 움직일 때 이런 일이 일어나며, 몸은 북쪽에서 남쪽으로 움직일 때 오른쪽으로, 남쪽에서 북쪽으로 움직일 때 왼쪽으로 편향됩니다. 이 현상에는 두 가지 이유가 있습니다. 첫째, 지구의 동쪽 자전입니다. 두 번째는 지리적 위도에서 지구 표면에 있는 한 지점의 접선 속도의 의존성입니다(이 속도는 극에서 0이고 적도에서 최대값에 도달합니다).

    실험적으로, 푸코 진자의 움직임을 관찰하면 축을 중심으로 한 지구의 회전으로 인해 발생하는 코리올리 힘을 볼 수 있습니다. 또한 코리올리 힘은 전 지구적인 자연 과정에서도 나타납니다. 우리 행성은 축을 중심으로 회전하며 표면에서 움직이는 모든 물체는 이 회전의 영향을 받습니다. 약 5km/h의 속도로 걷는 사람의 경우 코리올리 힘이 너무 미미하여 사람이 이를 알아차리지 못할 정도입니다. 그러나 이는 강이나 기류의 대량의 물에 심각한 영향을 미칩니다. 결과적으로 북반구에서는 코리올리 힘이 운동의 오른쪽으로 향하므로 북반구의 오른쪽 강둑은 코리올리 힘의 영향으로 물로 씻겨 나가기 때문에 더 가파르게 됩니다. 남반구에서는 모든 것이 반대 방향으로 일어나고 있으며 왼쪽 제방이 씻겨 나가고 있습니다. 이 사실은 코리올리 힘과 마찰력의 결합 작용으로 설명되며, 수로 축을 중심으로 수괴의 회전 운동을 생성하여 제방 사이의 물질 이동을 유발합니다. 코리올리 힘은 또한 저기압과 고기압의 회전을 담당합니다. 즉, 중앙의 저기압과 고기압이 있는 공기의 소용돌이 운동은 북반구에서는 시계 방향으로, 남반구에서는 시계 반대 방향으로 움직입니다. 이는 북반구에서 지구의 회전으로 인해 발생하는 코리올리 힘이 움직이는 흐름을 오른쪽으로, 남반구에서는 왼쪽으로 회전시키기 때문입니다. 사이클론은 바람의 방향이 반대인 것이 특징입니다.

    코리올리 힘의 또 다른 징후는 북반구와 남반구의 레일이 마모되고 찢어지는 것입니다. 레일이 이상적이라면 열차가 코리올리 힘의 영향을 받아 북쪽에서 남쪽으로, 남쪽에서 북쪽으로 이동할 때 한 레일이 두 번째 레일보다 더 많이 마모됩니다. 북반구에서는 오른쪽이 더 많이 마모되고 남반구에서는 왼쪽이 더 많이 마모됩니다.

    바다에서 물의 행성 이동을 고려할 때 코리올리 힘도 고려해야 합니다. 물 분자가 원을 그리며 움직이는 자이로스코프 파동을 일으킵니다.

    그리고 마지막으로 이상적인 조건에서는 코리올리 힘이 싱크대에서 배수될 때 물이 소용돌이치는 방향을 결정합니다. 코리올리 힘은 실제로 두 반구에서 반대 방향으로 작용하지만 싱크대 깔대기에서 물이 소용돌이치는 방향은 이 효과에 의해 부분적으로만 결정됩니다. 사실 물은 오랫동안 수도관을 통해 흐르고, 물의 흐름에 보이지 않는 흐름이 형성되어 싱크대에 부을 때 물줄기를 계속 소용돌이칩니다. 물이 배수구로 들어가면 비슷한 흐름이 생성될 수도 있습니다. 코리올리 힘이 이러한 흐름보다 훨씬 약한 것으로 밝혀지기 때문에 깔때기에서 물의 이동 방향을 결정하는 것은 바로 그들입니다. 따라서 일상 생활에서 북반구와 남반구의 배수 깔대기에서 소용돌이치는 물의 방향은 자연력의 작용보다는 하수 시스템의 구성에 더 많이 의존합니다. 따라서 이 결과를 정확하게 재현하기 위해서는 이상적인 조건을 조성하는 것이 필요하다. 실험자들은 완벽하게 대칭인 구형 싱크대를 선택하고, 하수관을 제거하여 물이 배수구를 통해 자유롭게 흐르도록 하고, 물의 잔류 교란이 진정된 후에만 열리는 자동 밸브를 배수구에 장착했습니다. 실제로 코리올리 효과를 기록해 보세요.

    박사. O.V.모신

      코리올리스 커플링의 작용..
      자연에서 코리올리 힘의 목적 중 하나는 사이클론과 안티사이클론의 소용돌이를 형성하는 것입니다. 그리고 코리올리 힘이 완전히 나타나려면 지구 축과 태양 축을 기준으로 선형 속도와 각속도의 불균형이 발생해야 합니다. 코리올리 힘은 또한 지구 궤도면에 대한 지구 축의 기울기에 따라 달라집니다. 그리고 지구의 궤도 회전과 지구 축의 기울기를 고려하지 않고 코리올리 힘은 과학에 장식으로 남을 것이며 과학적이고 실용적인 적용에는 쓸모가 없으며 학생들 사이의 사고 발달을 위한 과제가 될 것입니다. 겉보기 단순함에도 불구하고 코리올리 힘은 감지하기가 극히 어렵습니다. 태양계 모델 없이는 객관적으로 연구하고 분석하는 것이 불가능합니다.
      "썰물과 흐름은 소용돌이 세차 운동의 결과입니다."
      상트페테르부르크 주립대학교 해양학과 포럼 "가설, 수수께끼, 아이디어, 통찰력."
      북반구의 호수, 바다, 바다의 물은 시계 반대 방향으로 회전하고 남반구의 물은 시계 방향으로 회전하여 거대한 소용돌이를 형성합니다. 그리고 소용돌이를 포함하여 회전하는 모든 것에는 자이로스코프(회전 탑)의 특성이 있어 지구의 회전에 관계없이 공간에서 축의 수직 위치를 유지하며 이로 인해 소용돌이가 세차 운동(1-2도)합니다. 백해의 물은 시계 반대 방향으로 회전하여 거대한 소용돌이 자이로 스코프를 형성하고 백해 전체 둘레를 따라 해일을 반사하는 세차 운동을합니다.. 비슷한 패턴의 조수와 썰물이 관찰됩니다. 모든 호수, 바다, 바다.. 아마존강의 해일은 남미와 북아프리카 사이를 회전하며 아마존강 하구를 덮고 있는 직경 수천km의 거대한 행성 소용돌이에 의해 생성된다. 해일은 소용돌이의 직경에 따라 달라집니다. 그리고 해일의 높이는 소용돌이가 뒤집히는 속도(12시간 기준)와 소용돌이의 회전 속도에 따라 달라집니다. 그리고 소용돌이의 회전 속도는 코리올리 힘, 지구의 축 및 궤도 속도, 지구 축의 기울기에 따라 달라집니다. 그리고 달의 역할은 간접적이어서 지구의 공전 속도가 고르지 않습니다. 지중해의 물은 시계 반대 방향으로 회전하여 10-15cm 높이의 조수를 형성합니다. 그러나 튀니지 해안의 가베스 만에서는 조수 높이는 3미터에 달하며, 때로는 그 이상일 때도 있습니다. 그리고 이것은 자연의 신비 중 하나로 간주됩니다. 그러나 동시에 Gabes 만에서는 소용돌이가 회전하여 추가 해일을 세차 및 반사합니다. 영구 해양 및 바다 소용돌이 내부에는 만으로 흐르는 강, 해안의 윤곽 및 국지적 바람에 의해 생성된 작은 영구 및 간헐적 소용돌이와 소용돌이가 회전합니다. 그리고 작은 해안 소용돌이의 속도와 회전 방향에 따라 달력, 진폭, 일일 고조 및 간조 횟수가 달라지므로 소용돌이의 위치를 ​​결정할 수 있습니다. 일반적으로 에 대한 긍정적인 평가가 있습니다. 가설은 달의 썰물과 썰물 이론의 모순을 알고, 천체 역학과 자이로스코프의 특성에 대한 심층적인 지식을 가진 사상가들에 의해 작성되었습니다.

      인도양에서 이동한 '해일'이 예상과는 달리 마다가스카르 섬의 동부 해안에 부딪혀 영조가 발생합니다. 그리고 어떤 이유에서는 마다가스카르 섬과 아프리카 동부 해안 사이에 비정상적으로 높은 해일이 나타납니다. Wikipedia는 이러한 불일치를 파도의 반사와 코리올리 힘이 제 역할을 하고 있다는 사실로 설명합니다. 그리고 실제 이러한 불일치의 이유는 마다가스카르 섬 주위를 9km의 속도로 회전하는 거대한 소용돌이 때문입니다. 한 시간에 해일을 반영하는 세차운동이 아프리카 동부해안을 향해..
      지구상의 소용돌이의 회전 속도는 0.0~10km입니다. 한시에. 표면에서 해류의 최고 속도는 29.6km/h에 달합니다(캐나다 연안의 태평양에서 기록됨).
      외해에서는 5.5km/h 이상의 속도를 갖는 해류가 강한 것으로 간주됩니다.

      안녕하세요, 유섭 살라모비치님!
      귀하의 기사는 리뷰를 받았으며 리뷰는 긍정적이며 기사는 출판이 권장됩니다...
      2015년 6월 29일에 출판될 No. 3/2015에 귀하의 자료를 추가했습니다. 잡지가 출간되면 온라인 버전과 해당 이슈의 전자 버전에 대한 링크를 이메일로 보내드리겠습니다. 인쇄된 버전은 더 오래 기다려야 합니다. 저희 잡지에 게재해주셔서 감사합니다...
      감사합니다. Natalia Khvataeva(러시아어 방향 편집자. 과학 저널 “동부 유럽 과학
      저널"(러시아어-독일어) 2015년 4월 28일

      조수의 소용돌이 이론은 조수의 높이와 소용돌이의 회전 속도를 연관시켜 쉽게 검증할 수 있습니다.
      평균 소용돌이 회전 속도가 0.5km/h를 초과하고 평균 조석 높이가 5cm를 초과하는 바다 목록:
      아일랜드 바다. 북해. 바렌세보 바다. 배핀 바다. 흰색 바다. 베링해. 오호츠크해. 아라비아해. 사르가소 해. 허드슨 베이. 메인 만. 알래스카 만. 등.
      평균 소용돌이 회전 속도가 0.5km/h 미만이고 평균 조석 높이가 5cm 미만인 바다 목록:
      발트 해. 그린란드해. 흑해. 아 조프 바다. 카스피 해. 축치해. 카라해. 랍테프 바다. 홍해. 마르마라 바다. 캐리비안 바다. 일본해. 멕시코만. 등.
      참고: 해일(솔리톤)의 높이와 조수의 진폭은 동일하지 않습니다.
      바다의 유형화 및 구역 설정 proznania.ru/
      소련의 바다 tapemark.narod.ru/more/
      바다와 바다의 위치 goo.gl/rOhQFq


    • 달의 조석 이론에 따르면 모스크바 위도의 지각은 적도에서 약 20cm의 진폭으로 하루에 두 번 오르락내리락하며 변동 범위는 0.5m를 초과합니다.
      그렇다면 적도 지역이 아닌 온대 지역에서 가장 높은 조수가 발생하는 이유는 무엇입니까?
      지구상에서 가장 높은 조수는 북미의 Fundy 만에서 형성됩니다 - 영국의 Severn 강 어귀에서 18m - 프랑스의 Mont Saint-Michel 만에서 16m - 만에서 15m 오호츠크 해, Penzhinskaya 및 Gizhiginskaya - 13m , Mezen Bay의 Cape Nerpinsky에서 - 11m.
      조수에 대한 소용돌이 이론은 적도에 소용돌이와 저기압 및 고기압이 없기 때문에 이러한 불일치를 설명합니다.
      소용돌이, 저기압, 고기압이 형성되기 위해서는 편향되는 코리올리 힘이 필요합니다. 적도에서는 코리올리 힘이 최소이고 온대 지역에서는 최대입니다.
      그리고 또 다른 질문 : 바다에서는 "물의 움직임"으로 인해 두 개의 혹이 형성되지만 지각에는 두 개의 혹이 어떻게 형성됩니까? 이것은 지구의 지각이 움직인다는 것을 의미합니까?


    북극에 있는 누군가가 적도에 있는 누군가에게 공을 던졌다고 상상해 보세요. 공이 날아가는 동안 지구는 축을 중심으로 약간 회전했고 포수는 동쪽으로 이동했습니다. 공을 던지는 선수가 지구의 움직임을 고려하지 않으면 공은 포수의 서쪽(또는 왼쪽)으로 떨어졌습니다. 적도에 있는 사람의 관점에서 볼 때 공은 처음부터(던지는 사람의 손에서 떨어지자마자) 착지할 때까지 원래 예상했던 것보다 왼쪽으로 날아간 것으로 나타났습니다.

    뉴턴의 역학 법칙에 따르면 직선으로 움직이는 물체가 원래 주어진 궤적에서 벗어나려면 외부 힘이 작용해야 합니다. 이는 적도에 있는 포수가 던진 공이 어떤 힘의 영향으로 직선 경로에서 벗어났다고 결론을 내려야 함을 의미합니다. 우주에서 날아가는 공을 보면 실제로 공에 작용하는 힘이 없다는 것을 알 수 있습니다. 궤적의 이탈은 지구가 공이 직선으로 날아가는 동안 공 아래로 회전했다는 사실로 인해 발생했습니다. 따라서 그러한 상황에서 어떤 종류의 힘이 작용하는지 여부는 전적으로 관찰자가 위치한 기준 틀에 달려 있습니다.

    그리고 지구와 같은 일종의 회전 좌표계가 있을 때 비슷한 현상이 필연적으로 발생합니다. 이 현상을 설명하기 위해 물리학자들은 종종 가상의 힘이라는 표현을 사용합니다. 이는 "실제로" 힘이 없다는 의미입니다. 회전하는 기준 틀에서 관찰자에게는 그것이 작용하고 있는 것처럼 보일 뿐입니다(가상의 힘의 또 다른 예는 원심력입니다). . 두 관찰자가 공의 실제 궤적과 이를 설명하는 방정식에 대해 만장일치로 동의하기 때문에 여기에는 모순이 없습니다. 그들은 이 운동을 설명하기 위해 사용하는 용어만 다릅니다.

    위의 예에서 작용하는 가상의 힘은 이 효과를 처음으로 설명한 프랑스 물리학자 가스파르 코리올리의 이름을 따서 코리올리 힘이라고 합니다.

    흥미롭게도 기상 위성에서 얻은 이미지에서 관찰되는 사이클론 소용돌이의 회전 방향을 결정하는 것은 코리올리 힘입니다. 처음에는 기단이 대기압이 높은 지역에서 기압이 낮은 지역으로 직선으로 돌진하기 시작하지만 코리올리 힘으로 인해 공기 덩어리가 나선형으로 비틀어집니다. (기류는 계속 직선으로 움직인다고 말할 수도 있지만, 그 아래에서 지구가 회전하기 때문에 지구 표면에 있는 우리에게는 공기 흐름이 나선형으로 움직이는 것처럼 보입니다.) 극에서 적도까지 공을 던집니다. 북반구와 남반구에서는 코리올리 힘이 움직이는 물체에 정확히 반대 방향으로 작용한다는 것을 이해하는 것은 어렵지 않습니다. 이것이 북반구에서는 사이클론의 소용돌이가 시계 반대 방향으로, 남반구에서는 시계 방향으로 회전하는 것처럼 보이는 이유입니다.

    이것은 두 반구의 욕조와 싱크대 배수구의 물이 반대 방향으로 회전한다는 대중적인 믿음에서 비롯된 것입니다. 이는 아마도 코리올리 효과 때문일 것입니다. (나 자신이 학생이었을 때 아르헨티나 사람 한 명을 포함하여 우리 그룹은 스탠포드 대학 물리학과 남자 화장실에서 한 시간 이상 싱크대에서 물의 흐름을 관찰하면서 확인하기 위해 보냈던 것을 기억합니다. 또는 이 가설을 반증합니다.) 실제로 코리올리 힘이 두 반구에서 반대로 작용하는 것은 사실이지만 배수 깔때기에서 물 소용돌이의 방향은 이 효과에 의해 부분적으로만 결정됩니다. 사실은 수도관을 통해 오랜 시간 동안 물이 흐르고, 물의 흐름에 기류가 형성되어 육안으로는 보기 어렵지만 싱크대에 물을 부을 때에도 계속해서 물의 흐름을 소용돌이치게 됩니다. 또한 물이 배수구로 들어가면 비슷한 흐름이 발생할 수 있습니다. 코리올리 힘이 이러한 흐름보다 훨씬 약한 것으로 밝혀지기 때문에 깔때기에서 물의 이동 방향을 결정하는 것은 바로 그들입니다. 일상 생활에서 북반구와 남반구의 배수 깔때기에서 소용돌이치는 물의 방향은 자연력의 작용보다는 하수 시스템의 구성에 더 많이 의존합니다.

    그러나 "깨끗한" 조건에서 이 실험을 반복하는 인내심을 가진 실험자 그룹이 여전히 있었습니다. 그들은 완벽하게 대칭인 구형 싱크대를 사용하고, 하수관을 제거하여 물이 배수구를 통해 자유롭게 흐르도록 하고, 물의 잔류 전류가 진정된 후에만 열리는 자동 밸브를 배수구에 장착하여 코리올리 효과를 보았습니다. 행동 중! 여러 번 그들은 약한 외부 영향으로 물이 어떻게 한 방향으로 뒤틀린 다음 코리올리 힘이 인계되고 나선의 방향이 반대 방향으로 바뀌는지를 볼 수 있었습니다!