Отклоняющая сила вращения Земли

Мы уже знаем, что под ветром имеется в виду движение воздуха относительно земной поверхности, т. е. относительно системы координат, вращающейся вместе с Землей. В механике доказывается, что при движении любого тела во вращающейся системе координат возникает отклонение от первоначального направления движения относительно этой системы. Иными сло­вами, тело, движущееся во вращающейся системе координат, получает относительно этой системы так называемое поворотное ускорение, или ускорение Кориолиса, направленное под прямым углом к скорости. Таким образом, поворотное ускорение не ме­няет величину скорости, а только меняет направление движения.

Будем под вращающейся системой координат разуметь по­верхность вращающейся Земли, а под телом — воздух. На вра­щающейся Земле поворотное ускорение (здесь и дальше речь идет о его горизонтальной составляющей) направлено в север­ном полушарии вправо от скорости, в южном — влево.

Поворотное ускорение объясняется не тем, что есть какая-то внешняя сила, отклоняющая воздух от первоначального на­правления движения. На самом деле воздух стремится сохра­нить по инерции свое первоначальное направление движения, но не относительно вращающейся Земли, а относительно мирового пространства, относительно неподвижной системы координат. Система же координат, связанная с земной поверхностью, к ко­торой относят ветер, поворачивается под движущимся воздухом в процессе суточного вращения Земли. Таким образом, не воздух отклоняется от первоначального направления относительно Зем­ли, а Земля с ее параллелями и меридианами поворачивается под движущимся воздухом в противоположную сторону.

Поворотное ускорение на Земле имеет величину А =sin φV, где ω есть угловая скорость вращения Земли, φ — географиче­ская широта и Vскорость движения (ветра). Повторим, что речь идет только о горизонтальной составляющей поворотного ускорения.

Условно можно назвать поворотное ускорение отклоняющей силой вращения Земли (отнесенной к единице массы) или си­лой Кориолиса.

Отклоняющая сила вращения Земли обращается в нуль у экватора и имеет наибольшую величину на полюсе. Она также пропорциональна скорости ветра V и обращается в нуль при скорости, равной нулю. Если тело неподвижно, то никакого ускорения относительно Земли оно получить не может. Направ­лена отклоняющая сила под прямым углом к скорости, вправо в северном полушарии и влево в южном.

Найдем числовое значение величины V , например, для V=  10 м/сек. Так как полный оборот Земли вокруг оси продол­жается 24 часа, т. е. 86400 сек, то угловая скорость вращения Земли ω = 2π : 86400 сек-1 = 7,29*10-5сек-1. Взяв удвоенное зна­чение этой величины и умножить его на 10 м/сек, т. е. на103см/сек, получим ускорение, сообщаемое воздуху отклоняю­щей силой вращения Земли на полюсе при ветре 10 м/сек. Оно равно 1,5*10-1см/сек2и, таким образом, оказывается величиной того же порядка, что и ускорение, создаваемое в атмосфере ба­рическими градиентами. Это очень важное обстоятельство: от­клоняющая сила вращения Земли при движении воздуха может уравновесить силу барического градиента.

***** Подробная информация бетон м150 цена здесь . Любой дом требует прочного фундамента для объектов. Если использовать подстилающий слой бетона, осадок здания уменьшается.

Ключові слова: 




Актуальні новини від Рівненського порталу OGO.ua