コリオリの力

Roderick Dorsey

コリオリの力 、とも呼ばれている コリオリ効果 、古典力学では、1835年に19世紀のフランスのエンジニア-数学者Gustave-Gaspard Coriolisによって記述された慣性力。ニュートン運動の法則回転する座標系で使用する物体の場合、運動方程式には、座標系の反時計回りの回転の場合は物体の運動方向の右側に、時計回りの回転の場合は左側に作用する慣性力を含める必要があります。。

コリオリの力空間の固定点から見た場合、空気の小包は直線的に移動します。流体（この場合は空気）の動きに対するこの見かけの力は、コリオリ効果と呼ばれます。コリオリ効果の結果として、空気は北半球の大規模な低圧システムの周りで反時計回りに回転し、大規模な高圧システムの周りで時計回りに回転する傾向があります。南半球では、流れの方向が逆になります。ブリタニカ百科事典

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コリオリの力の効果は、回転する座標系内を移動するオブジェクトのパスの見かけのたわみです。オブジェクトは実際にはそのパスから逸脱していませんが、座標系の動きのために逸脱しているように見えます。

コリオリ効果は、縦方向に移動するオブジェクトの経路で最も顕著になります。地球上では、南北の経路に沿って移動するオブジェクト、または縦方向線は、北半球では右に、南半球では左に見かけ上偏向します。この現象には2つの理由があります。1つは、地球が東に回転することです。第2に、地球上の点の接線速度は緯度の関数です（速度は極で本質的にゼロであり、赤道で最大値に達します）。したがって、大砲が赤道上の地点から北に向かって発射された場合、発射体はその真北の経路の東に着陸します。この変動は、発射体が赤道でターゲットよりも北に速く東に移動していたために発生します。同様に、武器が北極から赤道に向かって発射された場合、発射体は再びその真の経路の右側に着弾します。この場合、ターゲットエリアは東向きの速度が大きいため、シェルが到達する前に東向きに移動します。発射物が任意の方向に発射された場合、まったく同様の変位が発生します。

したがって、コリオリのたわみは、物体の動き、地球の動き、および緯度に関連しています。このため、効果の大きさは2νωsinϕで与えられます。ここで、νは物体の速度、ωは地球の角速度、ϕは緯度です。

聖書のソロモンの書

コリオリ効果は、天体物理学と恒星において非常に重要です。ダイナミクス、黒点の回転方向の制御因子です。また、地球科学、特に気象学、物理地質学、および海洋学、地球は回転座標系であり、地球の表面上の動きは加速度示された力から。したがって、コリオリの力は、卓越風と嵐の回転に影響を与える大気のダイナミクスの研究や、水圏の回転に影響を与える水圏で顕著に現れます。海流。これは、弾道学、特に宇宙船の打ち上げと軌道上でも重要な考慮事項です。現代では物理、量の適用類似コリオリの力は、回転する電気機械で生成される瞬間電圧を移動する基準座標系に対して計算する必要がある場合は常に電気力学に現れます。この補償はクリストッフェル電圧と呼ばれます。