แรงเหวี่ยงของความเฉื่อย แรงโบลิทาร์

29. แรงโบลิทาร์

พลังที่น่ากลัวที่สุดที่ไม่ต้องใช้แรงโน้มถ่วง

ประการแรก โลกวิทยาศาสตร์รู้อะไรเกี่ยวกับแรงคอริโอลิสบ้าง?

เมื่อดิสก์หมุน จุดที่อยู่ห่างจากศูนย์กลางจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วในวงสัมผัสที่มากกว่าจุดที่อยู่ห่างออกไปน้อยกว่า (กลุ่มลูกศรสีดำตามรัศมี) คุณสามารถเคลื่อนวัตถุไปตามรัศมีเพื่อให้คงอยู่ในรัศมีได้ (ลูกศรสีน้ำเงินจากตำแหน่ง "A" ไปยังตำแหน่ง "B") โดยการเพิ่มความเร็วของร่างกาย กล่าวคือ เพิ่มความเร่ง ถ้ากรอบอ้างอิง หมุนไปพร้อมกับดิสก์เห็นได้ชัดว่าร่างกาย "ไม่ต้องการ" อยู่ที่รัศมี แต่ "พยายาม" ไปทางซ้าย - นี่คือแรงคอริโอลิส

วิถีการเคลื่อนที่ของลูกบอลที่เคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวของแผ่นหมุนในระบบอ้างอิงต่างๆ (ด้านบน - ในระบบเฉื่อย ด้านล่าง - ในระบบไม่เฉื่อย)

แรงโบลิทาร์- หนึ่งในแรงเฉื่อยที่มีอยู่ใน กรอบอ้างอิงที่ไม่เฉื่อยเนื่องจากการหมุนและกฎความเฉื่อย ปรากฏเมื่อเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ทำมุมกับแกนหมุน ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสกุสตาฟ กัสปาร์ด โคริโอลิส ซึ่งเป็นคนแรกที่บรรยายเรื่องนี้ Coriolis ได้รับความเร่งจาก Coriolis ในปี 1833เกาส์ในปี ค.ศ. 1803 และออยเลอร์ในปี ค.ศ. 1765

สาเหตุของการปรากฏตัวของแรงโบลิทาร์คือการเร่งความเร็วโบลิทาร์ (แบบหมุน) ในระบบอ้างอิงเฉื่อยกฎความเฉื่อยใช้ กล่าวคือแต่ละร่างมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและคงที่ความเร็ว - ถ้าเราพิจารณาการเคลื่อนที่ของวัตถุซึ่งสม่ำเสมอตามรัศมีการหมุนที่แน่นอนและพุ่งจากศูนย์กลางจะเห็นได้ชัดว่าเพื่อให้มันเกิดขึ้นจำเป็นต้องให้ร่างกายการเร่งความเร็ว เนื่องจากยิ่งห่างจากจุดศูนย์กลางมากเท่าไร ความเร็วการหมุนในแนวสัมผัสก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าจากมุมมองของกรอบอ้างอิงที่กำลังหมุนอยู่ แรงบางอย่างจะพยายามทำให้วัตถุหลุดออกจากรัศมี

เพื่อให้ร่างกายเคลื่อนที่ด้วยความเร่งโบลิทาร์ได้นั้นจำเป็นต้องใช้แรงกับร่างกายเท่ากับ เอฟ = แม่, ที่ไหน ก— การเร่งความเร็วของโบลิทาร์ ร่างกายก็ทำหน้าที่ตามนั้นกฎข้อที่สามของนิวตัน ด้วยแรงไปในทิศทางตรงกันข้ามเอฟเค = — แม่.

แรงที่กระทำจากร่างกายจะเรียกว่าแรงคอริโอลิส ไม่ควรสับสนกำลังโบลิทาร์กับแรงอื่นแรงเฉื่อย - แรงเหวี่ยง ซึ่งมุ่งตรงไปรัศมีของวงกลมที่หมุน หากการหมุนเกิดขึ้นตามเข็มนาฬิกา วัตถุที่เคลื่อนที่จากจุดศูนย์กลางการหมุนจะมีแนวโน้มที่จะเหลือรัศมีไปทางซ้าย หากการหมุนเกิดขึ้นทวนเข็มนาฬิกาให้ไปทางขวา

กฎของ Zhukovsky

เพิ่มเติม:

กฎ Gimlet

สายตรงมีกระแส. กระแสไฟฟ้า (I) ที่ไหลผ่านเส้นลวดจะสร้างสนามแม่เหล็ก (B) รอบเส้นลวดกฎ Gimlet(รวมถึงกฎมือขวาด้วย) -ช่วยในการจำ กฎสำหรับกำหนดทิศทางของเวกเตอร์ความเร็วเชิงมุม ซึ่งแสดงลักษณะความเร็วของการหมุนของร่างกายตลอดจนเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก บีหรือกำหนดทิศทางกระแสเหนี่ยวนำ . กฎมือขวา กฎ Gimlet: “หากทิศทางของการแปลความเคลื่อนไหวสว่าน (สกรู) ) เกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางของกระแสในตัวนำ ดังนั้นทิศทางการหมุนของด้ามจับสว่านจึงเกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก “.

กำหนดทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำในตัวนำที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก

กฎมือขวา: “ถ้าฝ่ามือขวาอยู่ในตำแหน่งที่เส้นสนามแม่เหล็กเข้าไป และนิ้วหัวแม่มือที่งอนั้นหันไปตามการเคลื่อนที่ของตัวนำ นิ้วที่ยื่นออกมาทั้ง 4 นิ้วจะระบุทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ”

สำหรับโซลินอยด์มีสูตรดังนี้: “หากคุณจับโซลินอยด์ด้วยฝ่ามือขวาเพื่อให้นิ้วทั้งสี่ชี้ไปตามกระแสในการเลี้ยว นิ้วโป้งที่ยื่นออกมาจะแสดงทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็กภายในโซลินอยด์”

กฎมือซ้าย

หากประจุเคลื่อนที่และแม่เหล็กอยู่นิ่ง ให้ใช้กฎมือซ้ายเพื่อกำหนดแรง: “หากวางมือซ้ายเพื่อให้เส้นเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กเข้าสู่ฝ่ามือในแนวตั้งฉากกับประจุ และนิ้วทั้งสี่ชี้ไป ตามแนวกระแส (ตามการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุบวกหรือต้านการเคลื่อนที่ที่มีประจุลบ) จากนั้นนิ้วโป้งที่วางอยู่ที่ 90° จะแสดงทิศทางของแรงลอเรนซ์หรือแรงแอมแปร์ที่กระทำ”

สนามแม่เหล็ก

คุณสมบัติของสนามแม่เหล็ก (เครื่องเขียน)

ถาวร (หรือคงที่)สนามแม่เหล็กคือสนามแม่เหล็กที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา

1. สนามแม่เหล็ก ถูกสร้างขึ้นอนุภาคและวัตถุที่มีประจุเคลื่อนที่ ตัวนำกระแสไฟไหลผ่าน แม่เหล็กถาวร

2. สนามแม่เหล็ก ถูกต้องในการเคลื่อนที่ของอนุภาคและวัตถุที่มีประจุ บนตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า บนแม่เหล็กถาวร บนกรอบที่มีกระแส

3. สนามแม่เหล็ก กระแสน้ำวน, เช่น. ไม่มีแหล่งที่มา

แรงแม่เหล็ก- สิ่งเหล่านี้คือแรงที่ตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้ากระทำต่อกัน

………………

การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะมีทิศทางในลักษณะเดียวกับเข็มแม่เหล็กที่หมุนอย่างอิสระซึ่งวางอยู่ในสนามแม่เหล็ก

เส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็ก - เส้นเหล่านี้คือเส้นสัมผัสซึ่ง ณ จุดใดๆ ที่เป็นเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ– นี่คือสนามแม่เหล็กซึ่ง ณ จุดใดๆ เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กมีค่าคงที่ทั้งขนาดและทิศทาง สังเกตระหว่างแผ่นของตัวเก็บประจุแบบแบน ภายในโซลินอยด์ (หากเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าความยาวมาก) หรือภายในแถบแม่เหล็ก

คุณสมบัติของเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

– มีทิศทาง;

– ต่อเนื่อง;

– ปิด (เช่น สนามแม่เหล็กเป็นกระแสน้ำวน)

– ห้ามตัดกัน

– โดยความหนาแน่นของพวกมัน ขนาดของความเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะถูกตัดสิน

กฎ Gimlet(ส่วนใหญ่สำหรับตัวนำตรงที่มีกระแสไฟฟ้า):

	หากทิศทางการเคลื่อนที่ของการแปลของสว่านไฟฟ้าเกิดขึ้นพร้อมกันกับทิศทางของกระแสในตัวนำ ทิศทางการหมุนของด้ามจับสว่านจะตรงกันกับทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้ากฎมือขวา (ส่วนใหญ่เพื่อกำหนดทิศทางของเส้นแม่เหล็กภายในโซลินอยด์):หากคุณยึดโซลินอยด์ด้วยฝ่ามือขวาเพื่อให้นิ้วทั้งสี่ชี้ไปตามกระแสในการเลี้ยว นิ้วโป้งที่ยื่นออกมาจะแสดงทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็กภายในโซลินอยด์
	มีการใช้งานอื่นๆ ที่เป็นไปได้ของสว่านและกฎมือขวา
	พลังแอมป์คือแรงที่สนามแม่เหล็กกระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านโมดูลแรงแอมแปร์เท่ากับผลคูณของความแรงกระแสในตัวนำโดยขนาดของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ความยาวของตัวนำและไซน์ของมุมระหว่างเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กและทิศทางของกระแสในตัวนำ .แรงแอมแปร์จะสูงสุดหากเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กตั้งฉากกับตัวนำถ้าเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กขนานกับตัวนำ สนามแม่เหล็กจะไม่มีผลกระทบต่อตัวนำที่มีกระแสไหลอยู่ เช่น แรงของแอมแปร์เป็นศูนย์ทิศทางแรงแอมแปร์กำหนดโดย กฎมือซ้าย:

ถ้ามือซ้ายอยู่ในตำแหน่งที่ส่วนประกอบของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ตั้งฉากกับตัวนำเข้าไปในฝ่ามือ และนิ้วที่ยื่นออกมา 4 นิ้วหันไปในทิศทางของกระแส จากนั้นนิ้วหัวแม่มืองอ 90 องศาจะแสดงทิศทางของแรงที่กระทำ บนตัวนำไฟฟ้าที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

ดังนั้นในสนามแม่เหล็กของตัวนำตรงที่มีกระแส (ไม่สม่ำเสมอ) กรอบที่มีกระแสจะวางตัวตามแนวรัศมีของเส้นแม่เหล็กและถูกดึงดูดหรือผลักออกจากตัวนำตรงด้วยกระแสไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับทิศทางของ กระแสน้ำ

ทิศทางของแรงโบลิทาร์บนโลกที่หมุนอยู่แรงเหวี่ยง กระทำต่อวัตถุที่มีมวล ม, โมดูโลเท่ากับ Fราคา = เมกะไบต์ 2 รโดยที่ b = โอเมก้า – ความเร็วเชิงมุมของการหมุน และ ร- ระยะห่างจากแกนหมุน เวกเตอร์ของแรงนี้อยู่ในระนาบของแกนหมุนและตั้งฉากกับมัน ขนาดกองกำลังโบลิทาร์ กระทำต่ออนุภาคที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว สัมพันธ์กับกรอบอ้างอิงที่หมุนที่กำหนด ให้ไว้โดยโดยที่อัลฟาคือมุมระหว่างเวกเตอร์ความเร็วอนุภาคและความเร็วเชิงมุมของกรอบอ้างอิง เวกเตอร์ของแรงนี้ตั้งฉากกับเวกเตอร์ทั้งสองและไปทางขวาของความเร็วของร่างกาย (พิจารณาจากกฎลูกชิ้น ).

ผลกระทบของแรงโบลิทาร์: การทดลองในห้องปฏิบัติการ

ลูกตุ้มฟูโกต์ที่ขั้วโลกเหนือ แกนการหมุนของโลกอยู่ในระนาบการสั่นของลูกตุ้มลูกตุ้มฟูโกต์ . การทดลองที่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงการหมุนของโลกเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2394 โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสลีออน ฟูโกต์ - ความหมายของมันคือระนาบของการสั่นลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์ มีค่าคงที่สัมพันธ์กับกรอบอ้างอิงเฉื่อย ในกรณีนี้สัมพันธ์กับดวงดาวที่อยู่กับที่ ดังนั้นในกรอบอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับโลก ระนาบการแกว่งของลูกตุ้มจะต้องหมุน จากมุมมองของกรอบอ้างอิงที่ไม่เฉื่อยที่เกี่ยวข้องกับโลก ระนาบการแกว่งของลูกตุ้มฟูโกต์จะหมุนภายใต้อิทธิพลของแรงคอริออลิสผลกระทบนี้ควรแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนที่สุดที่ขั้ว โดยที่คาบการหมุนรอบตัวเองของระนาบลูกตุ้มเท่ากับคาบการหมุนของโลกรอบแกนของมัน (วันดาวฤกษ์) โดยทั่วไป คาบจะแปรผกผันกับไซน์ของละติจูด โดยที่เส้นศูนย์สูตร ระนาบการแกว่งของลูกตุ้มจะไม่เปลี่ยนแปลง

ตอนนี้ลูกตุ้มฟูโกต์ แสดงให้เห็นอย่างประสบความสำเร็จในพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์และท้องฟ้าจำลองหลายแห่ง โดยเฉพาะในท้องฟ้าจำลองเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ท้องฟ้าจำลองแห่งโวลโกกราด

มีการทดลองอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งกับลูกตุ้มที่ใช้ในการพิสูจน์การหมุนของโลก ตัวอย่างเช่น ในการทดลอง Bravais (1851) ได้มีการนำมาใช้ลูกตุ้มทรงกรวย - การหมุนของโลกได้รับการพิสูจน์โดยข้อเท็จจริงที่ว่าคาบของการแกว่งตามเข็มนาฬิกาและทวนเข็มนาฬิกานั้นแตกต่างกัน เนื่องจากแรงโบลิทาร์ในทั้งสองกรณีนี้มีสัญญาณที่แตกต่างกัน ในปี ค.ศ. 1853เกาส์ แนะนำให้ใช้ลูกตุ้มที่ไม่ใช่คณิตศาสตร์เช่นฟูโกต์ นักกายภาพ ซึ่งจะทำให้สามารถลดขนาดของการตั้งค่าการทดลองและเพิ่มความแม่นยำของการทดสอบได้ ความคิดนี้ถูกนำไปใช้คาเมอร์ลิงห์ ออนเนส ในปี พ.ศ. 2422

ไจโรสโคป– วัตถุที่หมุนอยู่ซึ่งมีโมเมนต์ความเฉื่อยที่มีนัยสำคัญจะคงโมเมนตัมเชิงมุมไว้หากไม่มีการรบกวนที่รุนแรง ฟูโกต์ซึ่งเบื่อหน่ายกับการอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นกับลูกตุ้มฟูโกต์ที่ไม่ได้อยู่ที่เสา ได้พัฒนาการสาธิตอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือ ไจโรสโคปแบบแขวนยังคงรักษาทิศทางของมัน ซึ่งหมายความว่ามันจะหมุนช้าๆ เมื่อเทียบกับผู้สังเกต

การโก่งตัวของกระสุนปืนระหว่างการยิงปืนการสำแดงที่สังเกตได้อีกอย่างของแรงโบลิทาร์คือการโก่งตัวของวิถีกระสุนปืน (ไปทางขวาในซีกโลกเหนือไปทางซ้ายในซีกโลกใต้) ที่ยิงไปในแนวนอน จากมุมมองของกรอบอ้างอิงเฉื่อย สำหรับโพรเจกไทล์ที่ยิงไปตามเส้นลมปราณ นี่เป็นเนื่องจากการขึ้นอยู่กับความเร็วเชิงเส้นของการหมุนของโลกบนละติจูดทางภูมิศาสตร์: เมื่อเคลื่อนที่จากเส้นศูนย์สูตรไปยังขั้วโลก กระสุนปืนจะคงองค์ประกอบแนวนอนของความเร็วไว้ไม่เปลี่ยนแปลง ในขณะที่ความเร็วเชิงเส้นของการหมุนของจุดบน พื้นผิวโลกลดลงซึ่งนำไปสู่การกระจัดของกระสุนปืนจากเส้นลมปราณในทิศทางการหมุนของโลก หากยิงกระสุนปืนขนานกับเส้นศูนย์สูตร การกระจัดของกระสุนปืนจากขนานนั้นเกิดจากการที่วิถีกระสุนของกระสุนปืนอยู่ในระนาบเดียวกันกับจุดศูนย์กลางของโลก ในขณะที่จุดบนพื้นผิวโลกเคลื่อนที่ใน ระนาบที่ตั้งฉากกับแกนการหมุนของโลก

การเบี่ยงเบนของวัตถุที่ตกลงมาอย่างอิสระจากแนวตั้งหากความเร็วของวัตถุมีองค์ประกอบในแนวตั้งขนาดใหญ่ แรงโบลิทาร์จะพุ่งไปทางทิศตะวันออก ซึ่งนำไปสู่การเบี่ยงเบนที่สอดคล้องกันในวิถีการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตกลงอย่างอิสระ (โดยไม่มีความเร็วเริ่มต้น) จากหอคอยสูง เมื่อพิจารณาในกรอบอ้างอิงเฉื่อย ผลกระทบจะอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าส่วนบนของหอคอยสัมพันธ์กับศูนย์กลางของโลกเคลื่อนที่เร็วกว่าฐาน เนื่องจากวิถีการเคลื่อนที่ของร่างกายกลายเป็นพาราโบลาแคบและ ลำตัวอยู่ข้างหน้าฐานหอคอยเล็กน้อย

ผลกระทบนี้ถูกทำนายไว้นิวตัน ในปี ค.ศ. 1679 เนื่องจากความซับซ้อนของการทดลองที่เกี่ยวข้อง ผลจึงสามารถยืนยันได้ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 - ครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 เท่านั้น (Guglielmini, 1791; Benzenberg, 1802; Reich, 1831)

นักดาราศาสตร์ชาวออสเตรียโยฮันน์ ฮาเก้น (1902) ได้ทำการทดลองซึ่งเป็นการดัดแปลงการทดลองนี้ โดยแทนที่จะใช้ตุ้มน้ำหนักที่ตกลงอย่างอิสระรถของแอทวู้ด - ทำให้สามารถลดการเร่งความเร็วของการตกได้ ซึ่งส่งผลให้ขนาดของการตั้งค่าการทดลองลดลง และเพิ่มความแม่นยำในการวัด

เอฟเฟ็กต์เอียตวอสที่ละติจูดต่ำ แรงโบลิทาร์เมื่อเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวโลกจะถูกกำหนดทิศทางในแนวตั้งและการกระทำของมันจะทำให้ความเร่งของแรงโน้มถ่วงเพิ่มขึ้นหรือลดลง ขึ้นอยู่กับว่าวัตถุกำลังเคลื่อนไปทางตะวันตกหรือตะวันออก เอฟเฟกต์นี้เรียกว่าเอียตวอสเอฟเฟ็กต์ เพื่อเป็นเกียรติแก่นักฟิสิกส์ชาวฮังการีโรลันด์ เอียตเวิส ซึ่งทดลองค้นพบมันเมื่อต้นศตวรรษที่ 20

การทดลองโดยใช้กฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมการทดลองบางอย่างมีพื้นฐานมาจากกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม : ในกรอบอ้างอิงเฉื่อย ขนาดของโมเมนตัมเชิงมุม (เท่ากับผลคูณช่วงเวลาแห่งความเฉื่อย ถึงความเร็วเชิงมุมของการหมุน) จะไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของแรงภายใน หากในช่วงเวลาเริ่มแรกการติดตั้งนั้นอยู่กับที่โดยสัมพันธ์กับโลก ความเร็วของการหมุนของมันสัมพันธ์กับระบบอ้างอิงเฉื่อยจะเท่ากับความเร็วเชิงมุมของการหมุนของโลก หากคุณเปลี่ยนโมเมนต์ความเฉื่อยของระบบความเร็วเชิงมุมของการหมุนของมันควรจะเปลี่ยนไปนั่นคือการหมุนที่สัมพันธ์กับโลกจะเริ่มขึ้น ในกรอบอ้างอิงที่ไม่เฉื่อยที่เกี่ยวข้องกับโลก การหมุนเกิดขึ้นเนื่องจากแรงคอริออลิส แนวคิดนี้เสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสหลุยส์ พอยโซต์ ในปี ค.ศ. 1851

การทดลองดังกล่าวครั้งแรกได้ดำเนินการไปแล้วฮาเก้น ในปี 1910: มีการติดตั้งตุ้มน้ำหนักสองตัวบนคานประตูเรียบโดยไม่เคลื่อนที่เมื่อเทียบกับพื้นผิวโลก จากนั้นระยะห่างระหว่างโหลดก็ลดลง เป็นผลให้การติดตั้งเริ่มหมุน นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันทำการทดลองเชิงสาธิตยิ่งกว่านั้นอีกฮันส์ บัคก้า (ฮันส์ บัคกา) ในปี พ.ศ. 2492 มีการติดตั้งไม้เรียวยาวประมาณ 1.5 เมตรตั้งฉากกับกรอบสี่เหลี่ยม ในขั้นต้น แท่งอยู่ในแนวนอน การติดตั้งไม่มีการเคลื่อนไหวสัมพันธ์กับโลก จากนั้นก้านก็ถูกนำไปยังตำแหน่งแนวตั้ง ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยประมาณ 10 4 ครั้งและการหมุนอย่างรวดเร็วด้วยความเร็วเชิงมุม 10 4 เท่าของความเร็วการหมุนของโลก

ช่องทางในอ่างอาบน้ำเนื่องจากแรงคอริออลิสอ่อนมาก จึงมีผลกระทบเล็กน้อยต่อทิศทางการหมุนของน้ำเมื่อระบายอ่างล้างจานหรืออ่างอาบน้ำ ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วทิศทางการหมุนในกรวยจึงไม่เกี่ยวข้องกับการหมุนของโลก อย่างไรก็ตาม ในการทดลองที่มีการควบคุมอย่างรอบคอบ มีความเป็นไปได้ที่จะแยกผลกระทบของแรงโบลิทาร์ออกจากปัจจัยอื่น ๆ ได้: ในซีกโลกเหนือ กรวยจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา ในซีกโลกใต้ กรวยจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา (ตรงกันข้ามกับความเป็นจริง)

ผลกระทบของแรงโบลิทาร์: ปรากฏการณ์ในธรรมชาติโดยรอบ

กฎของแบร์ดังที่นักวิชาการเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กระบุไว้ครั้งแรกคาร์ล แบร์ ในปี พ.ศ. 2400 แม่น้ำกัดกร่อนฝั่งขวาในซีกโลกเหนือ (ฝั่งซ้ายในซีกโลกใต้) ซึ่งส่งผลให้มีความชันมากขึ้น (กฎของเบียร์ - คำอธิบายเอฟเฟกต์นั้นคล้ายกับคำอธิบายของการโก่งตัวของกระสุนปืนเมื่อยิงในแนวนอน: ภายใต้อิทธิพลของแรงโบลิทาร์ น้ำจะกระแทกฝั่งขวาแรงขึ้น ซึ่งนำไปสู่การเบลอ และในทางกลับกัน ถอยกลับจาก ฝั่งซ้าย

พายุไซโคลนเหนือชายฝั่งตะวันออกเฉียงใต้ของไอซ์แลนด์ (มุมมองจากอวกาศ)ลม: ลมค้า พายุไซโคลน แอนติไซโคลนการมีอยู่ของแรงโบลิทาร์ซึ่งมุ่งไปทางขวาในซีกโลกเหนือและไปทางซ้ายในซีกโลกใต้ ยังเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ทางชั้นบรรยากาศ เช่น ลมค้า พายุไซโคลน และแอนติไซโคลน ปรากฏการณ์ลมการค้า เกิดจากความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอของบรรยากาศชั้นล่างของโลกในเขตเส้นศูนย์สูตรและละติจูดกลาง ส่งผลให้อากาศไหลเวียนไปตามเส้นลมปราณไปทางทิศใต้หรือทิศเหนือในซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้ตามลำดับ การกระทำของแรงโบลิทาร์นำไปสู่การโก่งตัวของการไหลของอากาศ: ในซีกโลกเหนือ - ไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ (ลมการค้าตะวันออกเฉียงเหนือ) ในซีกโลกใต้ - ไปทางตะวันออกเฉียงใต้ (ลมการค้าตะวันออกเฉียงใต้)

พายุไซโคลน เรียกว่ากระแสน้ำวนบรรยากาศที่มีความกดอากาศต่ำอยู่ตรงกลาง มวลอากาศซึ่งพุ่งเข้าหาศูนย์กลางของพายุไซโคลนภายใต้อิทธิพลของแรงคอริออลิส จะหมุนทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือและตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต้ ในทำนองเดียวกันแอนติไซโคลน ในกรณีที่มีแรงกดดันสูงสุดตรงกลาง การปรากฏตัวของแรงโบลิทาร์ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำวนตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือและทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต้ ในสภาวะนิ่ง ทิศทางของการเคลื่อนที่ของลมในพายุไซโคลนหรือแอนติไซโคลนจะทำให้แรงคอริโอลิสสร้างสมดุลของการไล่ระดับความดันระหว่างศูนย์กลางและรอบนอกของกระแสน้ำวน (ลมธรณีสัณฐาน ).

การทดลองทางแสง

มีการทดลองจำนวนหนึ่งที่สาธิตการหมุนของโลก Sagnac effect: ถ้าเป็นวงแหวนอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ ทำการเคลื่อนที่แบบหมุน จากนั้นเนื่องจากผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพ แถบจึงถูกเลื่อนไปเป็นมุม

กฎเกณฑ์ในชีวิตของโลมา

อย่างไรก็ตาม ไม่น่าเป็นไปได้ที่โลมาจะสามารถสัมผัสได้ถึงพลังนี้ในขนาดที่เล็กขนาดนี้ MIGNews เขียน ตามเวอร์ชันอื่นของ Menger ความจริงก็คือสัตว์ต่างๆ ว่ายน้ำไปในทิศทางเดียวเพื่อที่จะอยู่เป็นกลุ่มในช่วงที่มีความเสี่ยงสัมพันธ์กันคือช่วงครึ่งหลับครึ่งชั่วโมง “เมื่อโลมาตื่น พวกมันจะใช้การผิวปากเพื่ออยู่ด้วยกัน” นักวิทยาศาสตร์อธิบาย “แต่เมื่อพวกเขานอนหลับ พวกเขาไม่อยากส่งเสียงดังเพราะกลัวที่จะดึงดูดความสนใจ” แต่ Menger ไม่รู้ว่าทำไมการเลือกทิศทางจึงเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับซีกโลก: “มันอยู่นอกเหนือฉัน” นักวิจัยยอมรับ

ความเห็นของมือสมัครเล่น

ดังนั้นเราจึงมีการชุมนุม:

1. แรงโบลิทาร์เป็นหนึ่งในนั้น

5. สนามแม่เหล็ก- นี่เป็นสสารชนิดพิเศษซึ่งมีปฏิสัมพันธ์เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า

6. การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก- นี่คือลักษณะความแรงของสนามแม่เหล็ก

7. ทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็ก- กำหนดโดยกฎของสว่านหรือกฎมือขวา

9. การเบี่ยงเบนของวัตถุที่ตกลงมาอย่างอิสระจากแนวตั้ง

10. กรวยในอ่างอาบน้ำ

11. เอฟเฟกต์ฝั่งขวา

12. ปลาโลมา

มีการทดลองกับน้ำที่เส้นศูนย์สูตร ทางเหนือของเส้นศูนย์สูตร เมื่อระบายน้ำออก น้ำจะหมุนตามเข็มนาฬิกา และทางใต้ของเส้นศูนย์สูตร ทวนเข็มนาฬิกา ฝั่งขวาจะสูงกว่าฝั่งซ้ายเพราะน้ำจะดึงหินขึ้นมา

แรงโบลิทาร์ไม่เกี่ยวอะไรกับการหมุนของโลก!

คำอธิบายโดยละเอียดของท่อสื่อสารที่มีดาวเทียม ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์มีอยู่ในเอกสารเรื่อง "Cold Nuclear Fusion"

นอกจากนี้ยังมีผลกระทบที่เกิดขึ้นเมื่อศักยภาพของแต่ละความถี่ในท่อสื่อสารลดลง

ผลกระทบที่สังเกตได้ตั้งแต่ปี 2550:

เมื่อระบายน้ำ น้ำจะหมุนตามเข็มนาฬิกาและทวนเข็มนาฬิกา บางครั้งการระบายน้ำก็ดำเนินการโดยไม่มีการหมุน

โลมาเกยตื้นขึ้นฝั่ง

ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบัน (ทุกอย่างอยู่ที่อินพุต ไม่มีสิ่งใดที่เอาต์พุต)

ในระหว่างการเปลี่ยนแปลง กำลังไฟฟ้าขาออกเกินกำลังไฟฟ้าเข้าอย่างมาก

การเผาไหม้ของสถานีไฟฟ้าย่อยหม้อแปลงไฟฟ้า

ระบบสื่อสารขัดข้อง

กฎสว่านใช้ไม่ได้กับการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

กัลฟ์สตรีมหายไปแล้ว

วางแผน:

หยุดกระแสน้ำในมหาสมุทร

หยุดแม่น้ำที่ไหลลงสู่ทะเลดำ

หยุดแม่น้ำที่ไหลลงสู่ทะเลอารัล

หยุด Yenisei

การกำจัดท่อสื่อสารจะทำให้ดาวเทียมของดาวเคราะห์เคลื่อนตัวไปอยู่ในวงโคจรเป็นวงกลมรอบดวงอาทิตย์ รัศมีของวงโคจรจะน้อยกว่ารัศมีวงโคจรของดาวพุธ

การถอดท่อสื่อสารด้วยดวงอาทิตย์หมายถึงการดับโคโรนา

การถอดท่อสื่อสารกับดวงจันทร์หมายถึงการกำจัดการเกิดซ้ำของ "พันล้านทองคำ" และ "ล้านทองคำ" ในขณะที่ดวงจันทร์ "เคลื่อน" ออกจากโลกไป 1,200,000 กม.

การเร่งความเร็วของโบลิทาร์

เมื่อดิสก์หมุน จุดที่อยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ววงสัมผัสที่สูงกว่าความเร็วที่อยู่ห่างออกไปน้อยกว่า (กลุ่มลูกศรสีดำตามรัศมี) หากเราต้องการเคลื่อนวัตถุไปตามรัศมีเพื่อให้มันยังคงอยู่ในรัศมี (ลูกศรสีน้ำเงินจากตำแหน่ง "A" ไปยังตำแหน่ง "B") เราจะต้องเพิ่มความเร็วของร่างกายนั่นคือเพิ่มความเร่งให้กับมัน . หากกรอบอ้างอิงของเราหมุนไปพร้อมกับดิสก์เราจะรู้สึกว่าร่างกาย "ไม่ต้องการ" ยังคงอยู่ในรัศมี แต่ "พยายาม" ไปทางซ้าย - นี่คือแรงคอริโอลิส

การเคลื่อนที่ของลูกบอลบนพื้นผิวของแผ่นหมุน

แรงโบลิทาร์(ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Gustave Gaspard Coriolis ซึ่งเป็นคนแรกที่อธิบายไว้) - หนึ่งในพลังแห่งความเฉื่อยที่มีอยู่ในกรอบอ้างอิงที่ไม่เฉื่อย (หมุน) เนื่องจากการหมุนและกฎความเฉื่อยซึ่งแสดงออกเมื่อเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ มุมกับแกนการหมุน Coriolis ได้รับความเร่งในปี ค.ศ. 1833, Gauss ในปี ค.ศ. 1803 และออยเลอร์ในปี ค.ศ. 1765

สาเหตุของการปรากฏตัวของแรงโบลิทาร์คือการเร่งความเร็วโบลิทาร์ (แบบหมุน) เพื่อให้ร่างกายเคลื่อนที่ด้วยความเร่งโบลิทาร์ได้นั้นจำเป็นต้องใช้แรงกับร่างกายเท่ากับ เอฟ = มก , ที่ไหน ก- การเร่งความเร็วของโบลิทาร์ ดังนั้นวัตถุจึงเป็นไปตามกฎข้อที่สามของนิวตันโดยมีแรงไปในทิศทางตรงกันข้าม เอฟ เค = − มก. แรงที่กระทำจากร่างกายจะเรียกว่าแรงคอริโอลิส ไม่ควรสับสนระหว่างแรงโบลิทาร์กับแรงเฉื่อยอื่น - แรงเหวี่ยงซึ่งพุ่งไปตามรัศมีของวงกลมที่หมุนอยู่

ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่ได้รับความนิยม ไม่น่าเป็นไปได้ที่แรงโบลิทาร์จะกำหนดทิศทางที่น้ำหมุนวนในท่อน้ำได้อย่างสมบูรณ์ - ตัวอย่างเช่น เมื่อระบายอ่างล้างจาน แม้ว่าในซีกโลกต่างๆ จริงๆ แล้วมีแนวโน้มที่จะหมุนกรวยน้ำไปในทิศทางที่แตกต่างกัน แต่เมื่อระบายน้ำ กระแสด้านข้างก็เกิดขึ้นเช่นกัน ขึ้นอยู่กับรูปร่างของอ่างล้างจานและการกำหนดค่าของระบบบำบัดน้ำเสีย ในขนาดสัมบูรณ์ แรงที่เกิดจากกระแสเหล่านี้มีมากกว่าแรงโบลิทาร์ ดังนั้น ทิศทางการหมุนของกรวยทั้งในซีกโลกเหนือและใต้อาจเป็นได้ทั้งตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา

ดูสิ่งนี้ด้วย

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

ความเร่งของโบลิทาร์จุดหนึ่ง

การเร่งความเร็วของโบลิทาร์- สถานะ Koriolio pagreitis เป็น T sritis fizika atitikmenys: อังกฤษ อัตราเร่งที่เข้ากันได้ การเร่งความเร็วเสริม การเร่งความเร็วโบลิทาร์ คอริโอลิส เบชลอยิกุง, f; Rechtsablenkung, f rus. การเร่งความเร็วของโบลิทาร์, n; ความเร่งในการหมุน, n;… … Fizikos ปลายทาง žodynas

การเร่งความเร็วของโบลิทาร์- Koriolio pagreitis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Pagreitis, kurį įgyja greičiu v judantis materialusis kūnas atskaitos sistemos, kuri sukasi kampiniu greičiu ω, atžvilgiu. ทัศนคติ: engl. การเร่งความเร็วโบลิทาร์... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos สิ้นสุด žodynas

ความเร่งในการหมุนของจุด- การเร่งความเร็วของจุดโบลิทาร์ อุตสาหกรรม ความเร่งในการหมุนของจุด ความเร่งเพิ่มเติมของจุด ในการเคลื่อนที่เชิงซ้อนของจุด องค์ประกอบของความเร่งสัมบูรณ์จะเท่ากับสองเท่าของผลคูณเวกเตอร์ของความเร็วเชิงมุมของการเคลื่อนที่แบบพกพาโดย... ... พจนานุกรมอธิบายคำศัพท์โพลีเทคนิค

การเร่งความเร็วจุดเพิ่มเติม- การเร่งความเร็วของจุดโบลิทาร์ อุตสาหกรรม ความเร่งในการหมุนของจุด ความเร่งเพิ่มเติมของจุด ในการเคลื่อนที่เชิงซ้อนของจุด องค์ประกอบของความเร่งสัมบูรณ์จะเท่ากับสองเท่าของผลคูณเวกเตอร์ของความเร็วเชิงมุมของการเคลื่อนที่แบบพกพาโดย... ... พจนานุกรมอธิบายคำศัพท์โพลีเทคนิค

เมื่อดิสก์หมุน จุดที่อยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ววงสัมผัสที่สูงกว่าความเร็วที่อยู่ห่างออกไปน้อยกว่า (กลุ่มลูกศรสีดำตามรัศมี) หากเราต้องการเคลื่อนวัตถุใดวัตถุหนึ่งไปตามรัศมีเพื่อให้วัตถุนั้นคงอยู่ในรัศมี... ... Wikipedia

แรงโบลิทาร์

เมื่อดิสก์หมุน จุดที่อยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ววงสัมผัสที่สูงกว่าความเร็วที่อยู่ห่างออกไปน้อยกว่า (กลุ่มลูกศรสีดำตามรัศมี) หากเราต้องการเคลื่อนวัตถุไปตามรัศมีเพื่อให้มันยังคงอยู่ในรัศมี (ลูกศรสีน้ำเงินจากตำแหน่ง "A" ไปยังตำแหน่ง "B") เราจะต้องเพิ่มความเร็วของร่างกายนั่นคือเพิ่มความเร่งให้กับมัน . หากกรอบอ้างอิงของเราหมุนไปพร้อมกับดิสก์เราจะรู้สึกว่าร่างกาย "ไม่ต้องการ" ยังคงอยู่ในรัศมี แต่ "พยายาม" ไปทางซ้าย - นี่คือแรงคอริโอลิส

การเคลื่อนที่ของลูกบอลบนพื้นผิวของแผ่นหมุน

แรงโบลิทาร์(ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Gustave Gaspard Coriolis ซึ่งเป็นคนแรกที่อธิบายไว้) - หนึ่งในพลังแห่งความเฉื่อยที่มีอยู่ในกรอบอ้างอิงที่ไม่เฉื่อย (หมุน) เนื่องจากการหมุนและกฎความเฉื่อยซึ่งแสดงออกเมื่อเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ มุมกับแกนการหมุน Coriolis ได้รับความเร่งในปี ค.ศ. 1833, Gauss ในปี ค.ศ. 1803 และออยเลอร์ในปี ค.ศ. 1765

สาเหตุของการปรากฏตัวของแรงโบลิทาร์คือการเร่งความเร็วโบลิทาร์ (แบบหมุน) เพื่อให้ร่างกายเคลื่อนที่ด้วยความเร่งโบลิทาร์ได้นั้นจำเป็นต้องใช้แรงกับร่างกายเท่ากับ เอฟ = มก , ที่ไหน ก- การเร่งความเร็วของโบลิทาร์ ดังนั้นวัตถุจึงเป็นไปตามกฎข้อที่สามของนิวตันโดยมีแรงไปในทิศทางตรงกันข้าม เอฟ เค = − มก. แรงที่กระทำจากร่างกายจะเรียกว่าแรงคอริโอลิส ไม่ควรสับสนระหว่างแรงโบลิทาร์กับแรงเฉื่อยอื่น - แรงเหวี่ยงซึ่งพุ่งไปตามรัศมีของวงกลมที่หมุนอยู่

ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่ได้รับความนิยม ไม่น่าเป็นไปได้ที่แรงโบลิทาร์จะกำหนดทิศทางที่น้ำหมุนวนในท่อน้ำได้อย่างสมบูรณ์ - ตัวอย่างเช่น เมื่อระบายอ่างล้างจาน แม้ว่าในซีกโลกต่างๆ จริงๆ แล้วมีแนวโน้มที่จะหมุนกรวยน้ำไปในทิศทางที่แตกต่างกัน แต่เมื่อระบายน้ำ กระแสด้านข้างก็เกิดขึ้นเช่นกัน ขึ้นอยู่กับรูปร่างของอ่างล้างจานและการกำหนดค่าของระบบบำบัดน้ำเสีย ในขนาดสัมบูรณ์ แรงที่เกิดจากกระแสเหล่านี้มีมากกว่าแรงโบลิทาร์ ดังนั้น ทิศทางการหมุนของกรวยทั้งในซีกโลกเหนือและใต้อาจเป็นได้ทั้งตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา

ดูสิ่งนี้ด้วย

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

คำถามที่ 7.ระบบอ้างอิงที่ไม่เฉื่อย แรงเฉื่อย แนวคิดเรื่องหลักการสมมูล

กรอบอ้างอิงที่เคลื่อนที่ด้วยความเร่งสัมพันธ์กับกรอบอ้างอิงเฉื่อยจะถูกเรียก ไม่ใช่เฉื่อย.

แรงเฉื่อยคือแรงที่ใช้อธิบายการเคลื่อนที่ระหว่างการเปลี่ยนผ่านในกรอบอ้างอิงที่ไม่เฉื่อย (นั่นคือ เมื่อเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง) แรงนี้มีขนาดเท่ากันกับแรงที่ทำให้เกิดความเร่ง แต่จะมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับความเร่ง นั่นคือเหตุผลว่าทำไมในการเร่งการขนส่ง แรงเฉื่อยจึงดึงผู้โดยสารไปข้างหลัง และในการชะลอการขนส่ง ในทางกลับกัน ไปข้างหน้า

แรงเฉื่อย -ปริมาณเวกเตอร์ในเชิงตัวเลขเท่ากับผลคูณของมวล m ของจุดวัสดุด้วยโมดูลัสของความเร่งและมุ่งตรงตรงข้ามกับความเร่ง

แรงเฉื่อยมี 2 ประเภทหลัก: แรงโบลิทาร์และแรงถ่ายโอนของความเฉื่อยแรงถ่ายโอนของความเฉื่อยประกอบด้วย 3 เทอม

ม - แรงแปลของความเฉื่อย

ม 2 ร - แรงเหวี่ยงของความเฉื่อย

ม[ r] - แรงเฉื่อยในการหมุน

ในพลศาสตร์ การเคลื่อนที่สัมพัทธ์คือการเคลื่อนที่สัมพันธ์กับกรอบอ้างอิงที่ไม่เฉื่อย ซึ่งกฎกลศาสตร์ของนิวตันไม่ถูกต้อง เพื่อให้สมการของการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของจุดวัสดุคงรูปแบบเดียวกับในระบบอ้างอิงเฉื่อย จำเป็นต้องมีแรงอันตรกิริยากับวัตถุอื่นที่กระทำต่อจุดนั้น เอฟแนบแรงส่งผ่านความเฉื่อย เอฟเลน = – มกต่อและแรงเฉื่อยโบลิทาร์ เอฟกบ = – มกคอป ที่ไหน ม- มวลจุด แล้ว

มกโอที = เอฟ + เอฟเลน + เอฟกบ

แม่หรือ tn = เอฟ–แม่กบ - แม่เลน

มกโอที = เอฟ+2ม[ วี ญาติ ]- เอ็มวี 0 + ม 2 ร - ม[ร]

เอฟกบ = – มกกบ =2ม [ วี ญาติ ]-แรงโบลิทาร์

เอฟเลน = – มกเลน = -ม
ม 2 ร - ม[ร] - แรงเฉื่อยแบบพกพา

ตัวอย่าง.ลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์ที่อยู่บนรถเข็นเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง ลูกตุ้มของ Lyubimov

แรงเหวี่ยงของความเฉื่อย- แรงที่จุดวัสดุเคลื่อนที่กระทำต่อวัตถุ (การเชื่อมต่อ) ที่จำกัดเสรีภาพในการเคลื่อนไหวและบังคับให้เคลื่อนที่เป็นเส้นโค้ง (หรือแรงที่ข้อจำกัดกระทำต่อจุดวัสดุที่เคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอรอบวงกลมในกรอบอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับจุดนั้น)

F c.b.=
, R คือรัศมีความโค้งของวิถี

ข้าว. สู่แนวคิดเรื่องแรงเหวี่ยงหนีศูนย์

แรงเหวี่ยงหนีศูนย์ถูกชี้นำจากศูนย์กลางของความโค้งของวิถีวิถีไปตามแนวปกติหลัก (เมื่อเคลื่อนที่เป็นวงกลมตามรัศมีจากศูนย์กลางของวงกลม)

แรงเหวี่ยงหนีศูนย์ก็เป็นแรงเฉื่อยเช่นกัน โดยแรงกระทำต่อแรงสู่ศูนย์กลางที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่เป็นวงกลม

แรงเหวี่ยงและแรงสู่ศูนย์กลางมีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม

แรงโบลิทาร์- หนึ่งในแรงเฉื่อยที่นำมาใช้เพื่อคำนึงถึงอิทธิพลของการหมุนของกรอบอ้างอิงที่กำลังเคลื่อนที่ต่อการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของร่างกาย

เมื่อวัตถุเคลื่อนที่สัมพันธ์กับกรอบอ้างอิงที่หมุนอยู่ แรงเฉื่อยจะปรากฏขึ้น เรียกว่า แรงโบลิทาร์ หรือ แรงเฉื่อยโบลิทาร์ การสำแดงของแรงโบลิทาร์สามารถเห็นได้บนจานที่หมุนรอบแกนตั้ง (รูปที่ 1)

เส้นตรงรัศมี OA ถูกทำเครื่องหมายไว้บนจาน และมีลูกบอลเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว V ในทิศทางจาก O ถึง A ถ้าจานไม่หมุน ลูกบอลจะกลิ้งไปตามเส้นตรงที่ลากไว้ หากดิสก์ถูกทำให้หมุนสม่ำเสมอด้วยความเร็วเชิงมุม ลูกบอลจะหมุนไปตามเส้นโค้ง OB และความเร็ว V สัมพันธ์กับดิสก์จะเปลี่ยนทิศทาง ดังนั้น เมื่อพิจารณาถึงกรอบอ้างอิงที่หมุนอยู่ ลูกบอลจะมีพฤติกรรมราวกับว่ามีแรงบางอย่างเกิดขึ้น (ตั้งฉากกับความเร็วของมัน) ซึ่งไม่ได้เกิดจากการปฏิสัมพันธ์ของลูกบอลกับวัตถุใดๆ นี่คือแรงเฉื่อยที่เรียกว่าแรงคอริโอลิส ขนาดของแรงนี้เป็นสัดส่วนกับมวลของวัตถุ m ความเร็วสัมพัทธ์ของวัตถุ V และความเร็วเชิงมุมของการหมุนของระบบ w: Fк=2mVw

แรงโบลิทาร์ Fc อยู่ในระนาบของแผ่นจาน โดยตั้งฉากกับเวกเตอร์ V และมุ่งไปในทิศทางที่กำหนดโดยผลคูณเวกเตอร์ [V]: .

แรงโบลิทาร์ซึ่งเป็นแรงเฉื่อยมีทิศทางตรงกันข้ามกับความเร่งโบลิทาร์ a ถึง:

ถ้าเวกเตอร์ V และ ขนานกัน แรงโบลิทาร์จะกลายเป็นศูนย์

การสำแดงของพลังโบลิทาร์:

การพังทลายของฝั่งขวาของแม่น้ำที่ไหลไปทางใต้ในซีกโลกเหนือ

การเคลื่อนที่ของลูกตุ้มฟูโกต์

การปรากฏตัวของแรงกดดันด้านข้างเพิ่มเติมบนรางและด้วยเหตุนี้การสึกหรอที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งเกิดขึ้นเมื่อรถไฟเคลื่อนที่

แรงโบลิทาร์ปรากฏให้เห็น เช่น ในการทำงานของลูกตุ้มฟูโกต์ นอกจากนี้ เมื่อโลกหมุน แรงโบลิทาร์ก็ปรากฏให้เห็นในระดับโลก ในซีกโลกเหนือแรงโบลิทาร์มุ่งตรงไปทางด้านขวาของการเคลื่อนไหวดังนั้นฝั่งขวาของแม่น้ำในซีกโลกเหนือจึงชันกว่า - พวกมันถูกน้ำพัดพาไปภายใต้อิทธิพลของพลังนี้ ในซีกโลกใต้จะเกิดสิ่งตรงกันข้าม แรงโบลิทาร์ยังรับผิดชอบต่อการก่อตัวของพายุไซโคลนและแอนติไซโคลน

หลักการความเท่าเทียมกันของไอน์สไตน์

สนามแรงเฉื่อยเทียบเท่ากับสนามแรงโน้มถ่วงสม่ำเสมอ ข้อความนี้แสดงถึงหลักการแห่งความเท่าเทียมกันของไอน์สไตน์

หลักการของความเท่าเทียมมีการกำหนดไว้ดังนี้ แรงโน้มถ่วงในการกระทำทางกายภาพไม่แตกต่างจากแรงเฉื่อยซึ่งมีขนาดเท่ากัน

หลักการของไอน์สไตน์บอกเป็นนัยถึงความเท่าเทียมกันของมวลเฉื่อยและแรงโน้มถ่วงในพื้นที่จำกัด ในลักษณะที่จำกัด เนื่องจากสนามแรงโน้มถ่วงในกรณีทั่วไปไม่เท่ากัน (แรงปฏิสัมพันธ์จะลดลงเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ออกจากกัน)

ในฟอรั่มทางวิทยาศาสตร์หลอก การถกเถียงกันอย่างจริงจังปะทุขึ้นด้วยความถี่ที่น่าประหลาดใจเกี่ยวกับว่าพลังคอริออลิสคืออะไร และลักษณะที่ปรากฏของมันคืออะไร แม้จะอายุของการค้นพบที่น่านับถือ แต่ปรากฏการณ์นี้ได้รับการอธิบายย้อนกลับไปในปี 1833 - บางครั้งบางคนก็สับสนเกี่ยวกับข้อสรุป ตัวอย่างเช่น เนื่องจากแรงโบลิทาร์มักเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ในมหาสมุทรและบรรยากาศบนอินเทอร์เน็ต คุณสามารถค้นหาข้อความตามที่การกัดเซาะของตลิ่งแม่น้ำเกิดขึ้นทางด้านขวาและในภาคใต้ผลกระทบจากการกัดเซาะของน้ำ ส่วนใหญ่จะอยู่ทางฝั่งซ้าย บางคนแย้งว่าปรากฏการณ์นี้ถูกสร้างขึ้นโดยแรงโบลิทาร์ ฝ่ายตรงข้ามอธิบายทุกอย่างแตกต่างออกไป: เนื่องจากการหมุนของโลก พื้นผิวแข็งจึงเคลื่อนที่เร็วกว่ามวลน้ำเล็กน้อย (เฉื่อยน้อยกว่า) และด้วยเหตุนี้ความแตกต่างนี้จึงเกิดการกัดเซาะ แม้ว่าในบางส่วนของกระบวนการที่เกิดขึ้นในมหาสมุทร แต่แรงคอริออลิสก็ "ถูกตำหนิ" จริงๆ ความยากอยู่ที่การพิจารณาจากอิทธิพลอื่นๆ ที่ซับซ้อน การแสดงอาการของโบลิทาร์เช่นเดียวกับปฏิสัมพันธ์นั้นมีศักยภาพ

เรามาตัดสินใจว่านี่คือพลังประเภทใดและเหตุใดจึงน่าสนใจเช่นนี้ เนื่องจากดาวเคราะห์ของเราถือได้ว่าเป็นระบบที่ไม่เฉื่อย (มันเคลื่อนที่และหมุนรอบตัวเอง) กระบวนการใด ๆ ที่ถือว่าสัมพันธ์กับมันจะต้องคำนึงถึงความเฉื่อยด้วย โดยปกติแล้ว เพื่ออธิบายสิ่งนี้ พวกเขาจะใช้ลูกตุ้มพิเศษที่ยาวกว่า 50 ม. และหนักหลายสิบกิโลกรัม นอกจากนี้ เมื่อเทียบกับผู้สังเกตการณ์ที่ยืนอยู่บนพื้น ระนาบที่ลูกตุ้มแกว่งหมุนเป็นวงกลม หากค่าของความเร็วในการหมุนของดาวเคราะห์สูงกว่าค่าของลูกตุ้ม ระนาบธรรมดาของมันจะเคลื่อนไปทางซีกโลกเหนือ โดยหมุนในทิศทางตรงกันข้ามสัมพันธ์กับนาฬิกา สิ่งที่ตรงกันข้ามก็เป็นจริงเช่นกัน: การเพิ่มคาบให้สูงกว่าความเร็วการหมุนของโลกจะนำไปสู่การเปลี่ยนทิศทางของเข็มนาฬิกา สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการหมุนของดาวเคราะห์สร้างความเร่งในการหมุนในระบบลูกตุ้ม ซึ่งเป็นเวกเตอร์ที่เปลี่ยนระนาบการหมุน

เพื่ออธิบายคุณสามารถใช้ตัวอย่างจากชีวิตได้ แน่นอนว่าตอนเด็กๆ ทุกคนขี่ม้าหมุนซึ่งเป็นจานหมุนขนาดใหญ่ ลองนึกภาพสองจุดบนดิสก์ดังกล่าว: จุดหนึ่งใกล้แกนกลาง (A) และจุดที่สองบนรัศมีใกล้กับขอบที่สุด (B) หากบุคคลที่อยู่ที่จุด A ตัดสินใจย้ายไปยังจุด B เมื่อมองแวบแรก เส้นตรง A-B ที่เหมาะสมที่สุดก็คือรัศมีของดิสก์ แต่ทุกครั้งที่คนเดินไป จุด B จะเปลี่ยนไป เนื่องจากดิสก์ยังคงหมุนต่อไป เป็นผลให้หากคุณยังคงเคลื่อนที่ไปตามเส้นรัศมีที่ต้องการ เมื่อถึงรัศมีของจุด B ก็จะไม่อยู่ที่นั่นอีกต่อไปเนื่องจากการกระจัด หากบุคคลปรับเส้นทางของเขาตามตำแหน่งที่แท้จริงของ B วิถีโคจรจะเป็นเส้นโค้งซึ่งเป็นคลื่นซึ่งส่วนบนสุดจะหันไปทางทิศทางการหมุน อย่างไรก็ตามมีวิธีเดินทางจาก A ไป B เป็นเส้นตรง: ในการทำเช่นนี้คุณต้องเพิ่มความเร็วในการเคลื่อนที่โดยให้ความเร่งแก่ร่างกาย (คน) เมื่อระยะทาง A-B เพิ่มขึ้น จำเป็นต้องมีแรงกระตุ้นที่เร็วขึ้นมากขึ้นเพื่อรักษาไว้ ความแตกต่างระหว่างแรงที่อธิบายไว้กับแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ก็คือ ทิศทางของแรงหลังนั้นเกิดขึ้นพร้อมกับรัศมีบนวงกลมที่หมุนอยู่

ดังนั้นการเคลื่อนที่ไปตามวัตถุที่กำลังหมุนอยู่จึงได้รับผลกระทบจากแรงโบลิทาร์ สูตรของมันมีดังนี้:

F = 2*v*m*cosFi

โดยที่ m คือมวลของวัตถุที่กำลังเคลื่อนไหว v - ความเร็วในการเคลื่อนที่ cosFi คือค่าที่คำนึงถึงมุมระหว่างทิศทางการเคลื่อนที่และแกนการหมุน

หรือในการแทนเวกเตอร์:

โดยที่ a คือความเร่งโบลิทาร์ เครื่องหมาย “-” เกิดขึ้นเนื่องจากแรงที่กระทำต่อส่วนของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่อยู่ตรงข้ามกับทิศทาง