130 likes | 330 Views
Vysvetlenie niektorých javov spojených s gravitáciou a rotáciou Zeme. Autor: Michal Dzetkulič. Záhadne javy na zemi. Na Zemi občas vznikajú javy, ktoré sú človeku na prvý pohľad záhadou. Príklad: Rotácia vupúšťanej vody z umývadla.
E N D
Vysvetlenie niektorých javov spojených s gravitáciou a rotáciou Zeme Autor: Michal Dzetkulič
Záhadne javy na zemi • Na Zemi občas vznikajú javy, ktoré sú človeku na prvý pohľad záhadou. • Príklad: Rotácia vupúšťanej vody z umývadla. • Vysvetliť sa to nedá náhodou, lebo sa to stane vždy, rotácia je vždy rovnakej orientácie a to by sa mohla roztocit aj voda v jazere. • Záhada je na svete.
Dôvod vzniku záhadných efektov • Prostredie na Zemi sa nám zdá ako dokonale inerciálna sústava (Sústava, v ktorej sa nevyskytujú imaginárne sily ako odstredivá (Coriolisova, Oilerova)). • Zem sa však otáča a to zpôsobuje neinerciálnosť jej prostredia. • Neinerciálnosť je velmi malá a bežne nepozorovatelná. Dôvodom je pomerne pomalá rotácia Zeme.
Čo sa vlastne deje? • Predstavme si, že na rovníku vystrelíme z kanóna priamo hore (priamo od ťažiska Zeme). Náboj nedopadne na miesto odpálenia pretože dostal počiatočnú rýchlosť smerom hore a rýchlosť pohybu bodu povrchu, z ktorého bol odpálený. Vyletí do večšej výšky, v ktorej má večšiu obehovú dráhu ale obehová rýchlosť sa mu nezmení. Má preto menšiu uhlovú rýchlosť a akoby zaostáva. To je spôsobené rotáciou Zeme (neinerciálnosťou sústavy)
Čo sa vlastne deje? • Obehová rýchlosť pri štarte (červená) je menšia ako rýchlosť potrebná vo večšej výške na obeh (žltá). Preto v sústave pevne spojenej s planétou vznikne rýchlosť spôsobená imaginárnou silou(modrá). (Coriolisova sila)
Coriolisova sila • Coriolisova sila sa prejavuje tým viac, čím rýchlejšie rotuje neinerciálna sústava oproti inerciálnej a tým viac, čím ďalej od stredu otáčania sa pozorovaný objekt nachádza. Preto sa na póloch neprejavuje a na rovníku sa prejavuje najviac(čo sa dá pochopiť aj logikou). Ak by ste podobný pokus urobili na na póle tak by náboj zasiahol delo. • To znamená, že čím severnejšie na severnej pologuli a južnejšie na južnej, tým menej sa Coriolisova sila prejavuje.
Vysvetlenie výru pri vypúšťaní umývadla • Na vypúšťaní vody (keďže sa pohybuje vertikálne) pôsobí Coriolisova sila. • Na severnej strane výpustu pôsobí menšia sila ako na južnej (na našej pologuli) a vzniká nenulový moment síl na kvapalinu. • Vzniká rotácia.
Vysvetlenie výru pri vypúšťaní umývadla • Preto na severnej pologuli vzniká výr točiaci sa v smere hodinových ručičiek a na južnej opačne. • Z vlastností tiež vyplíva, že na rovníku nevzniká podobná rotácia kvapaliny.
Prvý člen výsledku je pôvodné zrýchlenie. Druhý prírastok zrýchlenia, tretí Coriolisovo zrýchlenie, štvrtý Oilerovo zrýchlenie a posledný odstredivé zrýchlenie.