نیروی کوریولیس....
(به انگلیسی: Coriolis effect)
با بیانی و آزمایشی ساده از نظر علم فیزیک ..
نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس یک شبه نیرو است که باعث انحراف اجسام در حال حرکت به بیرون از راستای خط راست از دید یک ناظر درون یک دستگاه چرخشی است.
در واقع نیروی کوریولیس در اصطلاح جغرافیای نیرویی است که باعث می شود بادها در نیمکره شمالی کره زمین در جهت پاد ساعتگرد بچرخند و به سمت قطب شمال حرکت کنند و در نیمکره جنوبی این نیرو برعکس عمل می کند یعنی بادها در نیمکره جنوبی در جهت موافق ساعت بچرخند و به سمت قطب شمال حرکت کنند.
*نیروی کوریولیس فقط در سیستم های دورانی اثر می کند
اثر کوریولیس چیست؟
یک ازمایش ساده: یک صفحه مسطح رو بگیرید و روی اون یک قطره جوهری بریزید، حالا صفحه رو بچرخانید، دراین حالت به دلیل نیروی فرضیه گریز از مرکزی که جهت آن همواره سمت مخالف به مرکز است، انتظار میرود قطره هم موافق با جهت این نیرو و مستقیم از مرکز دور شود اما مشاهده میکنید که قطره یک مسیر منحنی را روی صفحه طی میکند در حالیکه نیروی گریز از مرکز منحنی نیست و یک بردار مستقیم به سمت مخلاف مرکز است.
سطح زمین نیز همینگونه است.فرض کنید هواپیمایی از روی یکی از قطبها بلند شود و به سمت مقصدی روی استوا پرواز کند.(با فرض اینکه سیستمهای پیشرفته راداری نداشته باشد مثل هواپیماهای چند دهه پیش)
واما خوب دقت کنید..*وقتی خلبانی که با این اثر آشنایی ندارد نقشه را نگاه میکند بین قطب و مقصد یک خط صاف میکشد و فکر میکند که در مسیر میتواند روی فرودگاهی بر سر راه،برای سوختگیری فرود بیاد.
اما واقعیت این است که سطح قطب سرعتش بسیار کم است در حالیکه استوا با سرعت حدودا 1650 کیلومتر بر ساعت(چند برابر هواپیما..اوکی) در حال طی کردن مسیر خود به دور زمین است.پس هواپیمای ما در این مسیر به سمت چپ خودش انحراف جزیی پیدا خواهد کرد و به فرودگاه بین راهی نخواهد رسید.
در مورد موشکهای نظامی هم همینطور است و به همین دلیل در زمانها ی قدیم زدن اهداف دور با موشک خیلی مشکل بود.
این اثر عامل اصلی جهت حرکت مواد مذاب و جریانهای دریایی و خصوصا جهت وزش بادها و محل بارش بارانهاست به همین دلیل رودها در نیکره شمالی بیشتر در حاشیه سمت راست خودشون ساییدگی دارند و در نمیکره جنوبی در سمت چپ و فرقی ندارد که به چه سمتی حرکت کنند.
اما تنها زمانیکه جسم مستقیم از غرب به شرق یا از شرق به غرب حرکت کند چون اختلاف سرعتی در زمین زیر پایشان ندارند میتوانند بدون وارد آمدن نیروی این اثر و انحراف، به حرکت خودشان ادامه دهند..
شاید دقت کرده باشید...وقتی در ظرفشویی آب میریزیم اب براثر چرخش خارج شده وبه فاضلاب میرود ..
حال ...
و1*سوال..چرخش.اب در ظرفشویی درنیمکره جنوبی وشمالی چه تفاوتی باهم دارند؟؟
###############
واما نیروی کوریولیس با بیانی دیگراز نظر علوم زمین ،نیرویی است که در نتیجه ی حرکت وضعی زمین بر توده هوای متحرک اثر می کند.برای درک آن ،جرم ثابتی از هوا را در نظر بگیرید که در استوا با سرعتی خطی برابر با سرعت خطی زمین به دور آن می چرخد. وقتی این توده ی هوا در اثر نیروتی شیب تغییرات فشار به طرف عرضهای جغرافیایی بالاتر حرکت کند ، هر قدر که از استوا دورتر شود، سرعت خطی آن از سرعت خطی زمین در عرضهای بالاتر بیشتر می شود وسرانجام از آن جلو می زند (در نیمکره شمالی). مثلا"اگر این توده ی هوا از استوا در امتداد نصف النهار 50 درجه شرقی حرکت کند ، در حوالآی مدار 30 درجه شمالی دیگر نه در امتداد نصف النهار مزبور بلکه در شرق ن خواهد بود، یعنی ،ضمن حرکت ، به سمت راست منحرف می شود .همین طور اگر توده ی هوا باسرعت خطی اولیه ی ثابت از عرضهای بالاتر به طرف استوا حرکت کند ،به تدریج در طی مسیر ، از سرعت آن نسبت به زمین کمترشده ودر عرضهای جغرافیایی پایینتر عقب می ماند، به طوری که به نظر می رسد که به طرف راست منحرف شده است. این فرآیند را سی .جی .کوریولیس کشف کرد ونیروی حاصل از آن را به افتخار او نیروی کوریولیس نامیدند.
جهت حرکت کره زمین در مدار خود ،از غرب به شرق است ، از همین رو جهت حرکت وضعی زمین برای ناظری که از بالای قطب شمال به آن نگاه کند در جهت حرکت عقربه ی ساعت ، وبرای ناظری که از بالای قطب جنوب به آن نگاه کند در جهت خلاف عقربه ساعت به نظر می آید در نتیجه انحراف حاصل از نیروی کوریولیس در نیمکره شمالی به طرف راست مسیر ودر نیمکره ی جنوبی به طرف چپ این مسیر خواهد بود.
این نیرو از دیدگاه فیزیک و نجوم*.نتیجه ی حرکت وضعی زمین بر اجسام متحرک است .حرکت وضعی زمین دو نوع سرعت ، زاویه ای(w) و خطی (v)دارد. سرعت زاویه ای عبارت است از اندازه زاویه ی طی شده در واحد زمان که واحد اندازه گیری آن رادیان است ودر تمام نقاط کره ی زمین ثابت است.سرعت خطی ،مسافت طی شده در واحد زمان است که از استوا به قطب کاهش می یابد. در استوا که زمین بیشترین محیط را دارد،سرعت خطی حرکت وضعی زمین حداکثر است ودر قطب ،تقریبا" معادل صفر می شود.
در این فرمول rفاصله نقطه ی مورد نظر از سطح زمین تا محور زمین، در امتداد خط عمودی از آن نقطه به محور زمین است.بنابراین هر چه از استوا به طرف عرضهای جغرافیایی بالاتر برویم ،مقدار vبه دلیل کاهش تدریجی rوثابت بودن w،کاهش می یابد تا آنجا که در قطب به صفر می رسد.
هر چه بادها سریعتر می وزند انحراف مسیر بیشتر است. همچنین ، میزان انحراف در استوا نزدیک به صفر ودر قطبها حداکثر است.
"نیروی کوریولیس جهت باد راتغییر می دهد ولی در سرعت آن اثری ندارد."
حال به مثال ساده دیگر در این زمینه توجه کنید .
*فرض کنید شما روی قطب شمال ایستاده اید وسنگی را مستقیم به سمت استوا پرتاب می کنید حال اگر فرض کنیم که زمین نچرخد این سنگ دقیقا روی یک نصف النهار حرکت می کند و دقیقا به نقطه ی روبروی شما در استوا برخورد می کند.اما واقعیت این است که زمین حوی محور قطبها از غرب به شرق می چرخد بنابراین هنگامی که سنگ در حال پرواز است زمین به سمت شرق حرکت کرده است پس سنگ در سمت غرب هدف فرود می آید.این پدیده دراثر کوریولیس به وجود می آید.
این اثر به دلیل چرخش زمین ایجاد میشود.
این اثر باعث می شود در نیم کره شمالی اجسام متحرک ظاهرا به سمت راست خود منحرف شوند.مثلا اگر جسم از شمال به سمت جنوب حرکت کند به سمت غرب منحرف می شود واگر از جنوب به سمت شمال حرکت کند به سمت شرق منحرف می شود. در نیم کره جنوبی اجسام به سمت چپ خود منحرف می شوند.
این خم شدن مسیر حرکت را به نیروی فرضی نسبت می دهند که به آن نیروی کوریولیس می گویند.
با توجه به توضیحات فوق می توانیم بگوییم:
و امانتیجه گیری:
۱-نیروی کوریولیس به اجسام ساکن واجسام روی خط استوا وارد نمی شود.اما در قطبها بیشینه است.
۲-هرچه سرعت حرکت جسم بیشتر باشد.اثر این نیرو نیز بیشتر است.
۳-در نیم کره شمالی باد وتوده های هوای متحرک ساعتگرد می چرخند.(در نبم کره جنوبی پاد ساعتگرد)
۴-در حرکت موشک ها اثر نیروی کوریولیس محاسبه می شود وگرنه هیچ موشکی به هدف برخورد نمی کند.
۵-این نیرو روی حرکت آب رودخانه ها موثر است . به عنوان مثال رود خانه ی کرخه چون از شمال به جنوب جریان دارد به سمت غرب منحرف شده است
6-این نیرو روی جریانهای آب اقیانوسی اثر گذار است.همانطور که گفته شد جریانهای آبی که به سمت استوا حرکت می کنند به سمت غرب منحرف می شوند (در نیم کره شمالی به سمت راست ودر نیم کره جنوبی به سمت چپ منحرف می شوند بنابراین هر دو به سمت غرب منحرف می شوند)بنابراین در سواحل شرقی یک قاره بر امدگی آب پیش می آید.
به عنوان مثال آب در سوال شرقی قاره امریکا از سواحل غربی آن بالا تر است.همچنین بالا امدن آب در خلیج مکزیک به دلیل اثر کوریولیس است.
۷- نیروی کوریولیس بر سرعت جسم عمود است بنابراین نمی تواند اندازه سرعت را تغییر دهد وفقط جهت سرعت را تغییر می دهد.
# واما بازم سوال*
2*اگر شما داخل یک دستگاه گریز از مرکز باشید(اتاقی که با سرعت زیاد حول یک دایره می چرخد)برای نشانه گیری با (دارت )هدف را روبروی خود قرار می دهید یا در پهلو ؟
...پایان..
%20%D9%88%20%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D8%A8%D8%B1%D8%AF%D9%87%D8%A7%DB%8C%20%D8%A2%D9%86_small.jpg)
.jpg/ 620/ 465 "Byway")
.jpg/ 300/ 200 "Highway")
.jpg/ 620/ 413 "Freeway-(Controlled-access highway)")
.JPG/ 620/ 356 "Toll-road")
