Что такое эффект Кориолиса?

Большинство людей, если их спросить об эффекте Кориолиса, вероятно, скажут, что это как-то связано с направлением движения воды вниз по раковине или в туалете. Основной принцип связан с тем, что включает в себя вращение, но правда немного отличается. Эффект Кориолиса работает в гораздо большем масштабе.

Названный в честь Гаспара-Гюстава Кориолиса, французского ученого, который описал этот эффект в статье 1835 года, эффект Кориолиса обычно определяется как видимое смещение или движение объекта со своего пути из-за поворота системы наблюдения. В этом случае системой наблюдения обычно считается Земля, хотя это может быть любое вращающееся тело. Ключевое слово для рассмотрения здесь - «очевидное». Эффект Кориолиса на самом деле не перемещает объект, и при этом эффект не зависит от внешней силы. Можно сказать, что в своей основе эффект Кориолиса вызван инерцией или стремлением объекта оставаться в состоянии покоя или движения, в котором он уже находится.

Чтобы понять, как работает эффект Кориолиса, представьте бабочку на пляжном мяче. Бабочка сидит в точке, близкой к вершине шара, и решает перелететь на маленькое пятнышко пыльцы, застрявшее на горизонтальной центральной линии шара, или на экваторе. Если шарик не движется, бабочка будет двигаться по прямой линии к пыльце. Однако, если шарик вращается, бабочка полетит к пыльце по прямой линии, но к тому времени, когда она достигнет того места, где находилась пыльца, вращение шарика сместит ее, и бабочка, похоже, выберет искривленный путь. , На самом деле путь бабочки был прямым, но наблюдатель, наблюдающий за бабочкой, увидит кривую траекторию относительно вращающегося шара. Это эффект Кориолиса в действии.

Смещение траектории объекта, вызванное эффектом Кориолиса, зависит от положения объекта относительно вращающегося тела. В северном полушарии Земли эффект Кориолиса смещает объекты вправо. В Южном полушарии объекты смещаются влево. Поскольку эти сдвиги связаны с вращением системы наблюдения относительно объекта, т. Е. Вращением Земли, различиями в широте или расстоянии от экватора, измеренными вдоль воображаемой линии под прямым углом к ​​экватору, может иметь значение Наблюдаемый эффект. Это связано с тем, что скорость вращения Земли изменяется в зависимости от того, как далеко от экватора проводится измерение. Скорость наблюдаемого объекта также влияет на наблюдаемое смещение.

В ряде научных дисциплин используется эффект Кориолиса и его перестановки. Метеорология, или наука об атмосферном поведении и наблюдениях, учитывает эффект Кориолиса при изучении образования и движения ураганов, в то время как астрофизики или ученые, изучающие звезды, видят его при изучении солнечных пятен и других звездных явлений. Навигаторы и артиллеристы должны учитывать это в расчетах, как и пилоты. Любая система, которая использует вращающуюся систему отсчета, должна будет учитывать эффект Кориолиса тем или иным способом.