Παραγωγή δύναμης Coriolis

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit telus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo. Η δύναμη Coriolis είναι μια αδρανειακή ή πλασματική δύναμη που δρα σε κινούμενα αντικείμενα σε ένα πλαίσιο αναφοράς που περιστρέφεται σε σχέση με ένα αδρανειακό πλαίσιο στη φυσική. Η δύναμη εφαρμόζεται στα αριστερά της κίνησης του αντικειμένου σε ένα πλαίσιο αναφοράς με δεξιόστροφη περιστροφή. Η δύναμη δρα προς τα δεξιά σε αυτές που περιστρέφονται αριστερόστροφα (ή αριστερόστροφα). Το φαινόμενο Coriolis είναι η προκύπτουσα εκτροπή ενός αντικειμένου λόγω της δύναμης Coriolis.

Στα περισσότερα σχολικά βιβλία της δημοτικής, διδασκόμαστε ότι δεν υπάρχει φυγόκεντρος δύναμη. Όταν ένας δορυφόρος περιστρέφεται γύρω από τη Γη, δεν διατηρείται σε ισορροπία από δύο ίσες και αντίθετες δυνάμεις:τη βαρύτητα που ενεργεί προς τη Γη και τη φυγόκεντρη δύναμη που ενεργεί προς τα έξω. Ο δορυφόρος στην πραγματικότητα επιταχύνει (κεντρομόλος επιτάχυνση), σύμφωνα με τη θεωρία. υπάρχει μόνο μία δύναμη, η οποία είναι ίση με τη μάζα επί την κεντρομόλο επιτάχυνση.

Όμως, όταν οδηγούμε πολύ γρήγορα σε μια γωνία και εκτινασσόμαστε μακριά από το κέντρο καμπυλότητας του μονοπατιού μας, η φυγόκεντρος δύναμη είναι σίγουρα αρκετά αληθινή και μπορούμε να λύσουμε προβλήματα που αφορούν περιστρεφόμενα συστήματα συντεταγμένων σαν φυγόκεντρη δύναμη "πραγματικά" υπήρχε.

Προέλευση δύναμης Coriolis

Η κίνηση ενός αντικειμένου σε ένα αδρανειακό (μη επιταχυνόμενο) σύστημα αναφοράς περιγράφεται από τις εξισώσεις κίνησης του Νεύτωνα. Οι επιταχύνσεις Coriolis και οι φυγόκεντρες επιταχύνσεις συμβαίνουν όταν οι νόμοι του Νεύτωνα εφαρμόζονται σε ένα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς. Όταν εφαρμόζονται σε αντικείμενα μάζας, οι σχετικές δυνάμεις είναι ανάλογες με τη μάζα του αντικειμένου. Η δύναμη Coriolis έχει μέγεθος ανάλογο με τον ρυθμό περιστροφής, ενώ η φυγόκεντρος δύναμη έχει μέγεθος ανάλογο με το τετράγωνο του ρυθμού περιστροφής.

Η ταχύτητα ενός αντικειμένου καθορίζει τη δύναμη Coriolis σε ένα περιστρεφόμενο πλαίσιο και λειτουργεί σε κατεύθυνση κάθετη σε δύο μεγέθη:τη γωνιακή ταχύτητα του περιστρεφόμενου πλαισίου σε σχέση με το αδρανειακό πλαίσιο και την ταχύτητα του σώματος που σχετίζεται με το περιστρεφόμενο πλαίσιο (ακριβέστερα, στη συνιστώσα της ταχύτητάς της που είναι κάθετη στον άξονα περιστροφής). Η φυγόκεντρος δύναμη λειτουργεί σε ακτινική κατεύθυνση και είναι ανάλογη με την απόσταση του σώματος από τον άξονα του περιστρεφόμενου πλαισίου. Αδρανειακές δυνάμεις, ψεύτικες δυνάμεις ή ψευδοδυνάμεις είναι τα ονόματα που δίνονται σε αυτές τις πρόσθετες δυνάμεις. Οι εξισώσεις κίνησης του Νεύτωνα μπορούν να εφαρμοστούν στο περιστρεφόμενο σύστημα σαν να ήταν ένα αδρανειακό σύστημα εισάγοντας αυτές τις φανταστικές δυνάμεις σε ένα περιστρεφόμενο σύστημα αναφοράς. Αυτές οι δυνάμεις είναι συντελεστές διόρθωσης που δεν απαιτούνται σε ένα μη περιστρεφόμενο σύστημα.

Παραγωγή δύναμης Coriolis pdf

Αρχικά, η δύναμη Coriolis 

απεικονίζει την τροχιά ενός ξωτήρα χόκεϊ σε ένα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς όταν δεν υπάρχουν εξωτερικές δυνάμεις, δηλαδή όταν το ξωτικό κινείται σε ευθεία γραμμή με σταθερή ταχύτητα στο αρχικό πλαίσιο.

Συμπέρασμα

Η δύναμη Coriolis επιταχύνει το ξωτικό προς τα δεξιά στο περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς, με αποτέλεσμα σπειροειδείς τροχιές. Οι φαινομενικές σύνθετες τροχιές οφείλονται στο ότι ο παρατηρητής βρίσκεται στο περιστρεφόμενο πλαίσιο, γεγονός που προκαλεί τις ευθείες τροχιές του αδρανειακού πλαισίου του κινούμενου ξωτικού να σπειροειδώς στο περιστρεφόμενο πλαίσιο.

Η δύναμη Coriolis είναι αυτή που κάνει τους ανέμους στο βόρειο ημισφαίριο να κυκλοφορούν αριστερόστροφα γύρω από περιοχές χαμηλής πίεσης. Πολλές δραστηριότητες στη Γη, όπως ο χορός μπαλέτου, το πατινάζ στον πάγο, τα ακροβατικά, η πυρηνική και μοριακή περιστροφή και η κίνηση του πυραύλου, επηρεάζονται από αυτό.