Если налить полную ванну воды, а затем вытащить пробку, то небольшая воронка возникнет на исходе вытекания воды. Вода в ванне или в каком-либо ином сосуде с дыркой на дне всегда закручивается в одну сторону. Даже если воду раскрутить рукой в другом направлении, то, преодолев насилие, она вернет свою природную закрутку. Это связано с силой Кориолиса, которая вызвана вращением Земли вокруг своей оси, причем вектор силы изменяется с широтой. В северном полушарии вода закручивается по часовой стрелке, в южном - против, на экваторе - сливается без вихрей, а на полюсах совсем не течет. Сила Кориолиса является силой инерции. Эта сила действует на тело только тогда, когда неинерциальная система отсчета вращается, а тело движется относительно нее.
Kориолисова сила инерции:
, где m - масса тела, v - скорость поступательного движения,
- скорость вращательного движения тела.
Рассчитаем силу Кориолиса, действующую на человека массой m=60 кг, движущегося со скоростью v=1 м/c, находящегося на географической широте 
:
Возможно вы искали - Реферат: Волновая оптика
.
.
Кориолисово ускорение на нашей широте очень мало, поэтому мы его не ощущаем. Но с силой Кориолиса связаны такие природные явления, как подмытие правых берегов рек, движущихся в меридиональном направлении, или возникновение смерчей и т.д.
Принцип измерения сил Кориолиса
В качестве датчика используется U-образная трубка, помещенная в электромагнитное поле регулируемой частоты. Под действием этого поля трубка колеблется, причем амплитуда колебаний будет наибольшей на частоте резонанса (рис. 1, а).
|
- угол поворота .Жидкость, протекающая в трубке, взаимодействует с импульсами колебаний последней (рис. 1, б). Если, например, трубка движется вверх, то протекающая в ней жидкость давит на нее вниз, замедляя движение трубки. Одновременно жидкость получает от трубки импульс, направленный вверх. На выходе из трубки этот импульс действует таким образом, что движение петли в этом месте усиливается. В то же время на входе движение трубки тормозится, в результате чего образуется момент вращения, стремящийся повернуть датчик (рис. 1, в). Если трубка движется вниз, то момент ее вращения будет направлен в другую сторону. Это явление называется эффектом Кориолиса.
Угол поворота датчика пропорционален массе протекающей жидкости и служит ее мерой. При отсутствии потока угол поворота равен нулю. Когда плотность и масса протекающей жидкости определены, можно делать вывод о ее объеме.
На базе высокой технологии изготовления датчика и современной электронной системы обработки результатов измерений промышленность выпускает приборы, диапазон измерений которых оценивается соотношением 1:200 (обычные системы имеют диапазон измерения 1:10). Точность измерения новых приборов составляет 0,1 %, обычных 0,3 %.
Движение воды в водовороте.
Очень интересно - Реферат: Вопросы и ответы по физике в ТУСУР (Томск)
Пусть в воде находится тело, таких размеров, что его взаимодействием с молекулами воды можно пренебречь. Тело совершает вращательное движение вокруг центра О на расстоянии R1 от него со скоростью 
. R2 v1
Момент импульса этого тела
L равен:
. O m
Представим теперь, что это тело вращается
Вам будет интересно - Реферат: Вопросы экологии на уроках физики
вокруг центра О на расстоянии R2 <R1 R1
со скоростью 
, тогда:
.
Выразим отсюда величину 
:
, т.е. приближение к центру вращения приводит к увеличению скорости тела.
Похожий материал - Реферат: Второй Закон Термодинамики
Напишем выражения для угловых скоростей:
,
.
Отсюда следует, что угловая скорость возрастает обратно пропорционально квадрату радиуса, то есть увеличение частоты вращения может быть очень большим.
Сравним кинетическую энергию тел, находящихся на расстояниях R1 и R2 от центра О: