Coriolisova sila

Autor: Andrej Madáč | 11.3.2014 o 11:16 | (upravené 24.3.2014 o 8:42) Karma článku: 4,63 | Prečítané:  1549x

Pri pozorovaní dejov v pohybujúcej sa sústave nie je možné určiť absolútny pohyb sústavy. Podľa súčasného poznania vesmíru, nie je možné určiť absolútny pohyb žiadneho telesa a sním spojenej súradnicovej sústavy. Každé teleso má svoju kinetickú energiu a každá zmena  tohto energetického stavu, je vyvolaná novou silou. Jav, ktorý poznáme pod názvom Coriolisová sila, vychádza z funkčného vzťahu medzi dvoma viazanými sústavami, z ktorých druhá je neinerciálna. Z nižšie uvedeného príkladu je zrejmé, že Coriolisová sila nerieši to čomu je pripisovaná.

 


V prírode existujú reálne silové účinky, ktoré sú podľa môjho názoru chybne teoreticky zvládnuté.  Jednou z nich je sila, ktorá podmýva brehy riek.  Maximálne sa táto sila prejavuje pri toku riek v smere po poludníkov. Pri konštantnej uhlovej rýchlosti rotácie Zeme a pohybu hmotného telesa v smere poludníka, sa zmenou polomeru rotácie mení obvodová rýchlosť atd.

Teleso v bodoch A a B, pozri obrázok, má:

Pri pohybe telesa z bodu A do bodu B, sa mení veľkosť kinetickej energie kladne alebo záporne, podľa smeru pohybu. Táto energetická zmena sa koná silovým účinkom, mení sa veľkosť momentu hybnosti. Silou ktorá mení moment hybnosti.

Analogické sú ďalšie fyzikálne javy, ako je pohyb atmosférických prúdov a ďalšie, ktoré sú nesprávne pripisované účinkom Coriolisovej sily.

Oficiálne teoretické vysvetlenie Coriolisovej sily.

Riešenie zrýchlenia pri viazanom pohybe dvoch vzťažných sústav, z ktorých jedna sa pohybuje vzhľadom na druhu, je rovnica

a = ao + aI +2w x vI + e x rI + w x (w x rI).

V uvedenej rovnici je podčiarknutá časť, nazvaná Coriolisová sila.

Definícia: Coriolisová sila pôsobí iba na telesá, ktoré sa v rotujúcej vzťažnej sústave (ktorá je neinerciálna) pohybujú. Je daná vzťahom

Kde m je hmotnosť skúmaného telesa a w je vektor uhlovej rýchlosti. Tento vektor má veľkosť rovnú veľkosti uhlovej rýchlosti rotácie. Rýchlosť telesa meraná v rotujúcej vzťažnej sústave je označená , symbolom   je vyznačený vektorový súčin, vektora uhlovej rýchlosti a vektora rýchlosti.

Takto prezentovaná Coriolisová sila, je silou virtuálnou a nie reálnou.

Vyššie uvedený fyzikálny vplyv, súvisiaci zo zmenou kinetickej energie,  konštantnej uhlovej rýchlosti a pohybu hmotného bodu, vysvetľuje pohyb atmosféry cyklónov a anticyklónov.

Pri pohybe atmosférických prúdov smerom sever-juh, alebo naopak, hmota prúdi a rotuje zo Zemou. Mení svoj obežný polomer okolo osi rotácie Zeme. Zmena obežného polomeru znamená zmenu momentu hybnosti.  Pre dodržanie zákona o zachovaní momentu hybnosti sa prúdenie atmosféry vychyľuje na východ alebo západ. Toto vychyľovanie znamená zmenu uhlovej rýchlosti.  Pri miestnom stúpaní alebo klesaní atmosféry sa atmosféra doplňuje prúdom z južnej aj severnej strany. Obidva prúdy pri stúpaní protismerným zatáčaním vytvárajú vír.  Preto fyzikálny jav, ktorý súvisí zo zmenou kinetickej energie , roztáča alebo brzdí atmosférické víry v mieste stúpania a klesania atmosféry, ale nesúvisí z definíciou Coriolisovej sily.

Analogický je účinok na rotáciu kvapalín pri odtoku, alebo napríklad pri potápaní lodí na mori.  Tieto rotačné a vychyľovacie  procesy konajú prácu, na ktorú získavajú energie z gravitácie Zeme alebo z tepelnej energie.

Záver:

Coriolisová sila je silou zdanlivou.

 

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

EKONOMIKA

Učiteľ, ktorý sa rád hral. Ako sa Milan Reindl stal dizajnérom Lego Technic

Nevyštudoval techniku ani dizajn. Napriek tomu sa stal jedným z jedenástich dizajnérov Lego Technic. Len vďaka tomu, že si rád z lega skladal veci, na ktoré nemal návod.

SVET

Výbuchy po futbalovom zápase v Istanbule zabili 29 ľudí

K explóziám došlo hodinu po zápase medzi Besiktasom a Bursasporom.

DOMOV

Smer chce byť politicky nekorektný aj robiť poriadky v osadách

Novými podpredsedami sú Blanár a Žiga.


Už ste čítali?