نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس چیست

نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس (به انگلیسی: Coriolis effect) یک شبه نیرو است که باعث انحراف اجسام در حال حرکت به بیرون از راستای خط راست، از دید یک ناظر درون یک دستگاه چرخان است.

تاثیرات این نیرو را می‌توان بوضوح در تعیین جهت جریانات جبهه‌های آب و هوایی سیارات دید. این اثر توسط گاسپار گوستاو کوریولیس مهندس و ریاضیدان فرانسوی در قرن ۱۹ میلادی کشف شد.

در فیزیک، اثر نیروی کریولیس یک انحراف مشهود حرکت اشیا، هنگامی که اشیا در یک محور مختصات چرخش قرار دارد، می‌باشد.

برای مثال، دو بچه را در دو سمت مخالف یک چرخ فلک گردان در نظر بگیرید، که دو توپ نیز در اطراف آن متصل بوده و می‌چرخند. از دید کودکان، مسیر توپ از پهلو به صورت منحنی در آمده و به وسیله نیروی کریولیس انحنا پیدا کرده‌است. از دید سه بعدی انحراف با چرخش پاد ساعتگرد چرخ و فلک، به سمت راست است. (مشاهده از بالا) و در صورت چرخش ساعتگرد چرخ و فلک، انحراف به سمت چپ می‌باشد. قوانین حرکت نیوتن در مورد حرکت شی در مختصات اینرسی دلالت می‌کند.هنگامی که قوانین نیوتن به مختصات چرخشی تعمیم داده می‌شود، نیروی کریولیس با نیروی گریز از مرکز مشاهده می‌شود.اگر سرعت چرخش محور مختصات ثابت نباشد، نیروی اولر مشاهده می‌شود.تمام سه نیرو متناسب با جرم جسم می‌باشد. نیروی کریولیس متناسب با سرعت چرخش و توان دوم نیروی گریز از مرکز می‌باشد. نیروی کریولیس در جهت عمودی با محور چرخشی و با سرعت جسم در محور مختصات چرخش متناسب می‌باشد. نیروی گریز از مرکز به سمت خارج در جهت چرخش حرکت می‌کند و با فاصله جسم از محور مختصات چرخشی نیز متناسب می‌باشد. این سه نیروی مضاف در رده نیروهای اینرسی، نیروهای موهوم و یا نیروهای ساختگی می‌باشند. این نامگذاری در جهت فنی می‌باشد و به معنای ساده تر، این نیروها در مختصات اینرسی نامشخص و ناپدید می‌باشند.

نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس چیست

معادلات مربوط به نیروی کریولیس

در سال ۱۸۳۵ توسط یک دانشمند فرانسوی به نام گاسپارد گوستاو کوریولیس در ارتباط با هیدرو دینامیک و همچنین در معادلات جزرومدی پیرسیمون لاپلاس در ۱۷۷۸، منتشر شد.به تازگی در قرن بیستم، معادلات نیروی کریولیس در زمینه هواشناسی مورد استفاده قرار گرفتند.

شاید معمول‌ترین دستگاه مختصات محور چرخشی زمین باشد. حرکت اشیا در سطح زمین باشد.

حرکت اشیا در سطح زمین نیروی کریولیس را ناشی می‌شوند که در نیمکره شمالی به سمت راست و در نیمکره جنوبی به سمت چپ متمایل شده و به نظر می‌رسند. در واقع در استوا، حرکت به سمت غرب یا شرق بروی خط استوا باقی می‌ماند. حرکت اولیه یک پاندول در هر جهت منجر به حرکت در یک مسیر دایره‌ای می‌شود. حرکت هوا در جو و آب در اقیانوس نمونه‌های مشهودی این رفتار می‌باشند. همانند جریان مستقیم از محیط پرفشار به کم فشار، همچنین در یک زمین غیر چرخنده، بادها و روند جریانشان، در شمال خط استوا به سمت راست و در جهت جنوب خط استوا به سمت چپ جریان می‌یابند. این اثر برای چرخش سیکلون‌های بزرگ جوابگو می‌باشد.

نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس چیست

 

 

اهمیت نیروی کوریولیس در فیزیک

توسط ویراستاران دایره المعارف بریتانیکا • ویرایش تاریخچه
نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس چیست
نیروی کوریولیس
همه رسانه ها را ببینید
افراد کلیدی:
گوستاو-گاسپارد کوریولیس
نیروی کوریولیس نیز نامیده اثر کوریولیس کلاسیک مکانیک که توسط مهندس و ریاضی‌دان فرانسوی قرن نوزدهم، گوستاو گاسپارد کوریولیس در سال 1835 است شد. یک چارچوب چرخشی مرجع ، یک نیروی اینرسی – که در سمت راست جهت حرکت بدن برای چرخش خلاف جهت عقربه‌های ساعت قاب مرجع یا به سمت چپ برای چرخش در جهت عقربه‌های ساعت عمل می‌کند – باید در معادلات حرکت گنجانده شود.
اثر کوریولیس را از طریق مثالی از زندگی روزمره بررسی کنید
نیروی کوریولیس در زندگی روزمره

علم در ثانیه (www.scienceinseconds.com) ( یک شریک انتشاراتی بریتانیکا ) همه ویدیوهای این مقاله را ببینید

اثر نیروی کوریولیس ظاهری انحراف مسیر جسمی است

که در یک سیستم مختصات . شی در واقع از مسیر خود منحرف نمی شود ، اما به نظر می رسد که به دلیل حرکت سیستم مختصات این کار را انجام می دهد.

اثر کوریولیس در مسیر حرکت یک جسم به صورت طولی آشکارتر است. روی زمین ، جسمی که در امتداد یک مسیر شمالی-جنوبی، یا طولی ، در نیمکره شمالی به سمت راست و در نیمکره جنوبی به چپ دچار انحراف ظاهری می شود. دو دلیل برای این پدیده وجود دارد: اول اینکه زمین به سمت شرق می چرخد. و دوم، سرعت یک نقطه روی زمین تابعی از عرض جغرافیایی است (سرعت اساساً در قطب ها صفر است و استوا به حداکثر مقدار می ). بنابراین، اگر توپی از نقطه ای در استوا به سمت شمال شلیک می شد، پرتابه به سمت شرق مسیر شمالی خود فرود می آمد. این تغییر به این دلیل رخ می دهد که پرتابه در استوا سریعتر از هدفش به سمت شمال حرکت می کند. به سمت استوا شلیک شود قطب شمال ، پرتابه دوباره در سمت راست مسیر واقعی خود فرود می آید. در این حالت، ناحیه مورد نظر به دلیل سرعت بیشتر به سمت شرق، قبل از رسیدن پوسته به سمت شرق حرکت می کرد. اگر پرتابه در هر جهتی شلیک شود، جابجایی دقیقاً مشابهی رخ می دهد.

بنابراین انحراف کوریولیس با حرکت جسم، حرکت زمین و عرض جغرافیایی مرتبط است.

به همین دلیل، بزرگی اثر با 2νω sin ϕ داده می‌شود، که ν سرعت جسم، ω سرعت زاویه‌ای زمین، و φ عرض جغرافیایی است.

اثر کوریولیس اهمیت زیادی در اخترفیزیک و دینامیک دارد که در آن یک عامل کنترل کننده در جهت چرخش لکه های خورشیدی است. همچنین در علوم زمین ، به ویژه هواشناسی ، زمین شناسی فیزیکی و اقیانوس شناسی ، اهمیت دارد، زیرا زمین یک چارچوب چرخشی مرجع است و حرکات بر روی سطح زمین در معرض شتاب نیروی نشان داده شده است. بنابراین، نیروی کوریولیس در مطالعات دینامیک جو غالب بادهای و چرخش طوفان‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد، و در هیدروسفر ، که در آن بر چرخش جریان‌های اقیانوسی . همچنین در بالستیک ، به ویژه در پرتاب و چرخش وسایل نقلیه فضایی، توجه مهمی است. مدرن فیزیک ، اعمال کمیتی مشابه هر جا که ولتاژهای لحظه ای تولید شده در ماشین های الکتریکی دوار باید نسبت به چارچوب مرجع متحرک محاسبه شود ولتاژ کریستوفر

نیروی کوریولیس مصنوع از چرخش زمین

هنگامی که هوا توسط نیروی گرادیان فشار ، آن را تحت یک ظاهر است انحراف از مسیر خود، همانطور که توسط یک ناظر روی زمین مشاهده می شود. این انحراف ظاهری است “نیروی کوریولیس” نامیده می شود و نتیجه چرخش زمین است.

همانطور که هوا از بالا به کم در نیمکره شمالی، توسط نیروی کوریولیس به سمت راست منحرف می شود. در نیمکره جنوبی، هوا در حال حرکت از فشار زیاد به پایین است توسط نیروی کوریولیس به سمت چپ منحرف شد.

میزان انحراف هوا به طور مستقیم با هر دو رابطه دارد سرعت حرکت هوا و عرض جغرافیایی آن. بنابراین، بادهایی که به آرامی می وزند فقط مقدار کمی منحرف می شوند. در حالی که بادهای شدیدتر بیشتر منحرف خواهند شد. به همین ترتیب، بادهایی می وزد نزدیک‌تر به قطب‌ها بیشتر از بادها با همان سرعت منحرف می‌شوند نزدیکتر به استوا نیروی کوریولیس درست در استوا صفر است.

این روند توسط فیلم زیر بیشتر نشان داده شده است.

QuickTime (2.0M)
MPEG (0.9M)
مثال زندگی واقعی:
این فیلم توپی که روی سطح a می غلتد چرخ و فلک چرخشی یک نمایش مفید است نیروی کوریولیس

 

کتاب اثر کوریولیس 1996 توسط دیو ون دوملن

توجه: این صفحه از http://www.physics.ohio-state.edu/~dvandom/Edu/coriolis.html کپی شده است.
با تشکر از دیو ون دوملن!

تقریباً در هر دینامیک کلاسیک یا فیزیک ریاضی وجود دارد متن:

 

-2m (سرعت زاویه ای) x (سرعت در چرخش قاب) 
نیروی کوریولیس مسئول الگوهای آب و هوایی در مقیاس بزرگ و علت افسانه ای جهت چرخش آب به پایین سینک (اگرچه به طور کلی نیست). اما وقتی سعی می کنیم توضیح دهیم که واقعا چگونه کار می کند، بیشتر فیزیکدان‌ها یک جای خالی می‌آورند، به معادله اشاره می‌کنند و چیزی زیر لب می‌گویند در مورد فریم های مرجع چرخشی این واقعاً تقصیر ما نیست، فقط ما مقصریم تا به حال معادلات و توضیحات قاب چرخشی را دیده اید. این مقاله خواهد شد سعی کنید کارکردهای اساسی اثر کوریولیس را با عبارت الف توضیح دهید غیر فیزیکدان می تواند بفهمد.

 

الف. مقدمات اساسی

مقدمات زیر برای رساندن توضیح ضروری است:

  1. قانون اول نیوتن – به طور خاص، اجسام در حال حرکت تمایل به ماندن دارند حرکت – جنبش.
  2. هندسه کروی زمین –
    • X درجه طول جغرافیایی به شما فاصله کم و بیش مایل را می دهد عرض های جغرافیایی مختلف،
    • اجسام به طور مؤثری توسط گرانش به سطح محدود می شوند (ضخامت اتمسفر درصد ناچیزی از شعاع زمین است).
  3. شتاب گریز از مرکز – اگر سرعت خیلی زیاد باشد جسم این کار را انجام می دهد سعی کنید شعاع آن را افزایش دهید، اگر سرعت خیلی کم باشد جسم سعی خواهد کرد برای کاهش شعاع آن (سقوط). بدست آوردن این یکی می تواند کمی سخت تر باشد برای دانش آموزان، اما خوشبختانه برای همه موارد ضروری نیست.

فرض 2 احتمالاً ساده ترین راه برای پذیرش دانش آموزان است، زیرا شما می تواند روی کره زمین بکشد تا نشان دهد که چگونه یک اینچ در اینجا 15 درجه و 30 است درجه در آنجا و یک مقایسه ساده از ضخامت تروپوسفر به اندازه زمین آن را کامل می کند. 1 و 3 حداقل کمی نیاز دارند پیشینه علمی یا چند نمایش برای متقاعد کردن دانش آموزان.

 

ب. حرکت زمین را زیر پایم احساس می کنم: حرکت شمال/جنوب

بدون فرض 3، هنوز هم می توانید به طرز قانع کننده ای کوریولیس را توصیف کنید اثر بر روی اجسامی که به سمت شمال یا جنوب حرکت می کنند.

زمین با سرعت زاویه ای ثابت به سمت شرق می چرخد، اما عرض های جغرافیایی مختلف سرعت های خطی متفاوتی دارند. نقطه ای در خط استوا باید در یک روز دورتر از یک نقطه در اوهایو رفت، بنابراین باید سریعتر پیش رفت.

با این حال، زمانی که یک جسم شروع به حرکت به سمت شمال یا جنوب می کند و محکم نیست متصل به زمین (هوا، آتش توپخانه و غیره) سپس آن را حفظ می کند سرعت اولیه به سمت شرق در حین حرکت. جسمی که از استوا خارج می شود حفظ می شود سرعت اجسام دیگر در خط استوا به سمت شرق است، اما اگر به دور سفر کند بس که دیگر با همان سرعت زمین زیر آن به سمت شرق نمی رود است.

نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس چیست

نتیجه این است که جسمی که از خط استوا دور می شود خواهد بود سریعتر از زمین به سمت شرق حرکت می کند و به نظر می رسد که برخی مجبور به شرق می شوند نیروی مرموز اجسامی که به سمت استوا حرکت می کنند بیشتر خواهند رفت به آرامی از زمین زیر آنها و به نظر می رسد که مجبور به غرب می شوند. که در در واقعیت هیچ نیروی واقعی درگیر نیست، زمین به سادگی در حال حرکت است سرعت متفاوتی نسبت به جسم مورد استفاده قرار می گیرد.

نمودار سمت راست را در نظر بگیرید. فلش نارنجی نشان دهنده برخی است جسم فرستاده شده به شمال از استوا. تا زمانی که به برچسب می رسد عرض جغرافیایی شمالی، بیشتر از یک نقطه روی زمین به سمت شرق رفته است از آنجایی که سرعت خود را به سمت شرق از جایی که شروع کرده بود حفظ کرد. به همین ترتیب، فلش زرد با سرعت کمتری به سمت شرق از خط استوا دور شد، و به اندازه زمین در خط استوا به شرق نمی رود… به نظر می رسد منحرف می شود غرب از نظر زمین

ج. شما مرا به دور درست می‌چرخانید عزیزم: حرکت شرق/غرب

مورد انحراف کوریولیس در اجسامی که به سمت شرق و غرب حرکت می کنند a کمی پیچیده تر است زیرا به یک مفهوم کمی سخت تر و همچنین به آن بستگی دارد این واقعیت که جسم به سطح کره محدود می شود. در عدم وجود هیچ گونه محدودیتی (مانند جاذبه یا زمین) تأثیر زیادی دارد کمتر قابل توجه است.

دوباره با یک جسم در یک عرض جغرافیایی خاص که در آن زمین است شروع کنید با سرعت معینی به سمت شرق حرکت می کند. حالا آن را به سمت شرق یا غرب حرکت دهید تا یک سرعت متفاوت از سرعت زمین در زیر است.

(مکث سریع برای توضیح شتاب مرکزگرا به طور خلاصه.)

(شتاب مرکزگرا به عنوان شتاب مورد نیاز برای حفظ تعریف می شود جسمی که در یک دایره در شعاع خاصی حرکت می کند. در مورد اشیاء در زمین، شعاع خطی است عمود بر محور چرخش زمین، و شتاب توسط جزء گرانش در آن تامین می شود جهت.)

(اما اثر اساسی همه اینها این است که اگر سریعتر بروید بیش از حد مجاز شتاب مرکزگرایانه شما شروع به پرواز به سمت بیرون می کنید و اگر آهسته تر بروید به سمت داخل می افتید. یک نمایش خوب از این است که یک توپ متصل به طناب الاستیک را بچرخانید: سریعتر بچرخید و به بیرون می رود، آهسته تر بچرخد و وارد می شود.)

نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس چیست

در نتیجه، اجسامی که به سمت شرق حرکت می کنند می خواهند به سمت خارج به فضا پرواز کنند و اجسامی که به سمت غرب حرکت می کنند می خواهند به سمت محور زمین بیفتند. با این حال، گرانش بیشتر اجسام را از پرواز دور نگه می دارد و زمین جلوی اشیا را می گیرد از سقوط مستقیم به محور. بیشتر اشیاء به تعداد کمی محدود می شوند مایل لایه ضخیم در سطح، و در حالی که آنها می توانند بالا و پایین بیایند، بهترین راه برای تغییر شعاع آنها انحراف به شمال یا جنوب است.

اشیاء محدود به شرق سعی می کنند مستقیماً بیرون بروند، اما همانطور که در نشان داده شده است نمودار سمت چپ، آنها به عنوان بهترین راه به سمت استوا می روند شعاع آنها را از محور افزایش دهید. اجسام محدود به غرب “لغزش” خواهند داشت از زمین فاصله بگیرید و از استوا به سمت جایی که شعاع کوچکتر است حرکت کنید. در مواردی که حرکت به اندازه کافی نیست که جسم را به سمت بالا یا محدودیت های پایین تر، به سادگی دور شدن از محور موقعیت بالا را ایجاد می کند زمین بیشتر به سمت جنوب حرکت کند و حرکت به سمت محور یک جسم را می گیرد شمال دورتر

D. قرار دادن آن در کنار هم: سیستم های کم فشار

نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس چیست

نتیجه کلی هر یک از این انحرافات این است که چیزی در نیمکره شمالی که در یک جهت حرکت می کند به سمت منحرف می شود حق خود را نسبت به یک ناظر در زمین. در مورد الف سیستم فشار کم که در آن همه چیز به سمت پایین حرکت می کند، ایجاد یک گرداب در حال چرخش، همانطور که در سمت راست دیده می شود.

زیرا تا حد زیادی به میزان تفاوت بین یک بستگی دارد سرعت جسم است و سرعت زمین، اثر واقعاً تنها است قابل توجه در سرعت های بالا (هر نوع) یا مسافت های طولانی (شمال/جنوب). بخصوص). سرعت زاویه ای زمین 360 درجه در روز یا 0.2 است میکرو رادیان در ثانیه، بسیار کوچک است. حتی در سرعت باد نسبتاً زیاد اثر کوریولیس در طوفان ها (40 متر در ثانیه) یافت می شود انحراف فقط در حدود ده میکرون در ثانیه مربع. بیش از یک ساعت، این یک انحراف کلی در حدود 100 متر است … در طول یک روز یک انحراف از تقریبا 40 کیلومتر اضافه می شود، اما زمان می برد.

E. آب به راه اشتباه پایین سینک می رود

البته در سینک آشپزخانه سرعت و مقیاس زمانی بسیار کمتر است. در اکثر سینک‌ها، آبی که به سمت زهکشی سرازیر می‌شود، کمتر از یک متر در ثانیه می‌رود. منجر به انحراف فقط یک میکرون در ثانیه به مربع یا کمتر می شود. اگر هر چرخشی از قبل به سینک یا وان پر از آب وجود داشته باشد، باید باشد بسیار کوچک برای اینکه انحراف کوریولیس آن را معکوس کند.

چقدر کند به اندازه کافی کند است؟ خوب، یک محاسبه قدر سریع می توان در اینجا استفاده کرد. شکلی که پس از اولین ثانیه تخلیه یک سینک ظرفشویی دارد به هر طریقی که قرار است به سمت پایین سینک بپیچد تنظیم شده است… فقط پس از شروع حرکت قوی تر می شود (از آنجایی که سرعت به سمت زهکشی می رود برمی دارد). شکل یک ذره متوسط ​​در شعاع ده سانتی متر است از درن، بنابراین یک میکرون در ثانیه مربوط به حدود 2 میکرورادیان است سرعت زاویه ای در ثانیه که می توان قبل از خارج شدن اشیا تغییر داد دست یا حدود 100000 ثانیه در هر چرخش …. یک چرخش در روز، تقریبا. یک مرتبه قدر بدهید یا بگیرید و یک چرخش کامل در ساعت همه چیز است اثر کوریولیس می تواند معکوس شود. حتی دو مرتبه قدر و شما را بگیرید هنوز هم می توان هر چند دقیقه یکباره آب در حال چرخش باشد و همچنان باشد چرخش در جهت “اشتباه” به اندازه کافی برای نادیده گرفتن اثر کوریولیس و رفتن پایین سینک به روش خودش این مطمئناً “به طور قابل مشاهده در حال حرکت نیست.”

البته بسیاری از سینک ها در صورت وجود چرخش قابل مشاهده ای نشان نمی دهند به اندازه ای کوچک که هیچ چرخشی اثری نمی تواند تا یک چرخش خوب کار کند و فقط می تواند مارپیچی اگر آب در حالی که هنوز به طور قابل مشاهده در حال چرخش است خارج شود.

در مورد اینکه آیا توطئه ای در میان تولیدکنندگان سینک برای فروش وجود دارد یا خیر فقط شیرآلات مشوق جهت عقربه های ساعت در جنوب استوا و شیرآلات خلاف جهت عقربه های ساعت در شمال آن موضوعی است که برای یک روز دیگر مطرح است. خواننده تشویق می شود در مجله Science جایی که به من گفته شده است مطالعات جدی ارائه شده است (متاسفانه نمی دانم کدام مسائل است مقاله ها در کدام سال هستند یا حتی در کدام سال … اطلاعات من هنوز دست دوم است). نتایج این بود که بعد از اینکه تمام متغیرها را با دقت کنترل کردید (از a وان چوبی بزرگ، دما را در سرتاسر وان کنترل کنید، زهکشی را داشته باشید لوله ای باشد که به داخل وان کشیده می شود تا از اثرات اصطکاک با وان جلوگیری شود دیوارها، آب را به روش “اشتباه” چرخانده و غیره) و 18 ساعت صبر کنید برای اینکه آب ته نشین شود، آب در واقع به سمت پایین سینک روبه رو می شود جهت ها در دو نیمکره اما این اثر آنقدر ظریف است که آن را هرگز در سینک حمام شما دیده نمی شود.

اثر کوریولیس چیست؟

یک “نیروی” قدرتمند

اثر کوریولیس از نام ریاضیدان و فیزیکدان فرانسوی گاسپارد گوستاو دو کوریولیس نامگذاری شده است.

این بر الگوهای آب و هوا تأثیر می گذارد، بر جریان های اقیانوسی تأثیر می گذارد و حتی بر سفرهای هوایی تأثیر می گذارد. همانطور که اثر کوریولیس مهم است، بسیاری در مورد آن چیزی نشنیده اند و حتی کمتر آن را درک می کنند. به زبان ساده، اثر کوریولیس باعث می‌شود چیزهایی (مانند هواپیماها یا جریان‌های هوا) که مسافت‌های طولانی را در اطراف زمین طی می‌کنند، برخلاف یک خط مستقیم، در یک منحنی حرکت کنند.

این پدیده بسیار عجیبی است، اما علت آن ساده است: نقاط مختلف زمین با سرعت های متفاوتی حرکت می کنند.

منظور شما از حرکت قسمت هایی از زمین با سرعت های مختلف چیست؟

به این فکر کنید: 24 ساعت طول می کشد تا زمین یک بار بچرخد. اگر یک پا در سمت راست قطب شمال یا جنوب ایستاده اید، به این معنی است که 24 ساعت طول می کشد تا در دایره ای به دور حدود شش فوت حرکت کنید. این حدود 0.00005 مایل در ساعت است.

با این حال، به سمت استوا بروید و همه چیز متفاوت است. هنوز هم همان 24 ساعت طول می کشد تا زمین بچرخد، اما این بار کل محیط سیاره را طی می کنیم که حدود 25000 مایل طول دارد. یعنی فقط با ایستادن در آنجا تقریباً 1040 مایل در ساعت سفر می کنید.

مسافت کوتاه‌تر برای سفر در مدت زمان مشابه به معنای سرعت کمتر و نزدیک‌تر شدن به قطب است.

بنابراین با وجود اینکه همه ما روی زمین هستیم، فاصله ما از خط استوا تعیین کننده سرعت رو به جلوی ما است. هر چه از خط استوا دورتر باشیم کندتر حرکت می کنیم.

باشه. بنابراین چگونه از سفر در یک خط مستقیم جلوگیری می کند؟

سؤال خوبی بود! حالا به این فکر کنید: شما در قطاری هستید که با حداکثر سرعت حرکت می کند و از قطاری رد می شوید که کمی کندتر حرکت می کند. به دلایلی مرموز می بینید که در این قطار کندتر یک هدف فوتبال وجود دارد. همیشه آماده هستید، اتفاقاً یک توپ فوتبال در دست دارید و می خواهید یک ضربه ترفند چشمگیر بزنید.

وقتی حتی با قطار کندتر هستید، مستقیماً به سمت دروازه شوت می‌زنید. حتی اگر هدف شما مرده است، توپ به کناره می رود و تور را از دست می دهد. به این دلیل که توپ نه تنها در جهت دروازه، بلکه در جهت (و سرعت) قطار شما نیز حرکت می کند.

این همان چیزی است که در تلاش برای شوت ترفند ما اتفاق می افتد.

بیایید وانمود کنیم که این قطارها در عرض های جغرافیایی مختلف زمین هستند و یک قطار قرمز دیگر اضافه کنیم. دو قطار قرمز را به عنوان مناطق استوایی شمالی و جنوبی و قطار آبی را به عنوان خط استوا در نظر بگیرید. قطارهای قرمز کندتر از قطار آبی حرکت می کنند. به یاد داشته باشید، هر چه از خط استوا دورتر می شوید، کندتر حرکت می کنید.

حالا بیایید قطارهایمان را روی یک کره زمین شکل واقعی قرار دهیم:

قطارها هنوز با سرعت های متفاوتی حرکت می کنند، اما اکنون به نظر می رسد که به موازات یکدیگر حرکت می کنند.

حتی اگر قطارهای قرمز کندتر از قطار آبی حرکت می کنند، از آنجایی که آنها مسافت کوتاه تری را طی می کنند، از دید پرنده به نظر می رسد که با همان سرعت حرکت می کنند. البته این بدان معنا نیست که شات ترفند شما رفتار متفاوتی خواهد داشت.

از دید پرنده، به این صورت است:

یک نمای چشم پرنده.

و این همان انحرافی است که ما در مورد آن صحبت می کنیم! هر چیزی که مسافت‌های طولانی را طی می‌کند، مانند جریان‌های هوا، جریان‌های اقیانوسی که توسط هوا رانده می‌شوند، و هواپیماها، همه به دلیل اثر کوریولیس منحرف می‌شوند! عجیب است، درست است؟

اثر کوریولیس

آموزش جریان ها

نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس چیست
اگر زمین حول محور خود نمی چرخید، اتمسفر فقط بین قطب ها و استوا در یک الگوی ساده رفت و برگشتی می چرخید. روی تصویر کلیک کنید برای نمایش بزرگتر
نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس چیست
از آنجایی که زمین حول محور خود می چرخد، هوای در حال گردش در نیمکره شمالی به سمت راست و در نیمکره جنوبی به سمت چپ منحرف می شود. این انحراف را اثر کوریولیس می نامند. روی تصویر کلیک کنید برای نمایش بزرگتر

جریان های ساحلی تحت تأثیر بادهای محلی قرار می گیرند. جریان های سطحی اقیانوسی که در اقیانوس های باز رخ می دهند، توسط یک سیستم باد جهانی پیچیده هدایت می شوند. برای درک تأثیر بادها بر جریان های اقیانوسی، ابتدا باید نیروی کوریولیس و مارپیچ اکمن را درک کرد.

اگر زمین نمی چرخید و ثابت می ماند، اتمسفر بین قطب ها (مناطق پرفشار) و استوا (منطقه کم فشار) در یک الگوی رفت و برگشت ساده به گردش در می آمد. اما به دلیل چرخش زمین، هوای در حال گردش منحرف می شود. هوا به جای چرخش در یک الگوی مستقیم، به سمت راست در نیمکره شمالی و به سمت چپ در نیمکره جنوبی منحرف می شود و در نتیجه مسیرهای منحنی ایجاد می شود. این انحراف را اثر کوریولیس می نامند. این نام برگرفته از ریاضیدان فرانسوی گاسپارد گوستاو دو کوریولیس (1792-1843) است که انتقال انرژی را در سیستم‌های دوار مانند چرخ‌های آبی مطالعه کرد. (راس، 1995).