التسارع وقوة كوريوليس - ما هو؟ قوة الطرد المركزي من الجمود. قوة كوريوليس

عندما يتحرك جسم بالنسبة إلى إطار مرجعي دوار، بالإضافة إلى القوة الطاردة المركزية تظهر قوة أخرى تسمى قوة كوريوليس.

دعونا نلقي نظرة على الشكل 5. كتلة الكرة ميتحرك بشكل مستقيم بسرعة من المركز إلى حافة القرص. إذا كان القرص ثابتا، فإن الكرة تضرب النقطة م، وإذا كان القرص يدور بسرعة زاوية ثابتة ω، فإن الكرة تصطدم بالنقطة ن. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن قوة كوريوليس تؤثر على الكرة.

الشكل 5

يمكن اكتشاف ظهور قوة كوريوليس إذا أخذنا في الاعتبار مثال الكرة الموجودة على عمود على قرص دوار، ولكن بدون زنبرك. من أجل جعل الكرة تتحرك بسرعة معينة على طول المتحدث، يلزم وجود قوة جانبية. تدور الكرة مع القرص بسرعة زاوية ثابتة w، لذا فإن زخمها الزاوي يساوي:

إذا تحركت الكرة على طول العمود بسرعة ثابتة، فمع التغيير سيتغير الزخم الزاوي للكرة. وهذا يعني أن الجسم المتحرك في نظام دوار يجب أن تتأثر بلحظة معينة من القوة، والتي وفقا للمعادلة الأساسية لديناميكا الحركة الدورانية تساوي

من أجل إجبار الكرة على التحرك على طول قرص دوار على طول خط نصف قطري مستقيم بسرعة، من الضروري تطبيق قوة جانبية

موجهة بشكل عمودي. بالنسبة لنظام الدوران (القرص)، تتحرك الكرة بسرعة ثابتة.

يمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أن القوة متوازنة بواسطة قوة القصور الذاتي المطبقة على الكرة، بشكل عمودي على السرعة (الشكل 6). القوة هي قوة كوريوليس بالقصور الذاتي. يتم تعريفه من خلال التعبير

الشكل 6

مع الأخذ في الاعتبار الاتجاه، يمكن تمثيل قوة كوريوليس على أنها

قوة كوريوليس تكون دائمًا متعامدة مع سرعة الجسم. في الإطار المرجعي الدوار عند = 0 تكون هذه القوة غائبة. وبالتالي، فإن قوة القصور الذاتي كوريوليس تنشأ فقط عندما يدور الإطار المرجعي ويتحرك الجسم بالنسبة لهذا الإطار. يفسر عمل قوة كوريوليس عددًا من التأثيرات التي لوحظت على سطح الأرض، على سبيل المثال، دوران مستوى تذبذب بندول فوكو بالنسبة للأرض، والانحراف نحو الشرق عن الخط الراسيا للأجسام المتساقطة بحرية، عدم وضوح الضفة اليمنى للأنهار في نصف الكرة الشمالي والضفة اليسرى في الجنوب، والتآكل غير المتكافئ للقضبان أثناء حركة المرور ذات المسار المزدوج.

بداية النموذج

تعتبر الأرض إطارًا مرجعيًا غير قصوري مضاعف لأنها تتحرك حول الشمس وتدور حول محورها. على الأجسام الساكنة، كما هو موضح في 5.2، تعمل قوة الطرد المركزي فقط. وفي عام 1829، أظهر الفيزيائي الفرنسي ج. كوريوليس 18 ذلك على جسم متحركتعمل قوة أخرى بالقصور الذاتي. يسمونها قوة كوريوليس.وتكون هذه القوة دائمًا متعامدة مع محور الدوران واتجاه السرعة o.

يمكن رؤية ظهور قوة كوريوليس في المثال التالي. لنأخذ قرصًا أفقيًا يمكنه الدوران حول محور رأسي. ارسم خطًا شعاعيًا على القرص الزراعة العضوية(الشكل 5.3).

أرز. 5.3.

دعونا نبدأ في الاتجاه من O إلى Aالكرة بالسرعة س>.إذا لم يدور القرص، فيجب أن تتدحرج الكرة معه الزراعة العضوية.إذا تم تدوير القرص في الاتجاه الذي يشير إليه السهم، فسوف تتدحرج الكرة على طول المنحنى أوب حعلاوة على ذلك، فإن سرعته بالنسبة للقرص تغير اتجاهه بسرعة. وبالتالي، فيما يتعلق بالإطار المرجعي الدوار، تتصرف الكرة كما لو كانت هناك قوة تؤثر عليها؟ هـ، عموديًا على اتجاه حركة الكرة.

قوة كوريوليس ليست "حقيقية" بمعنى الميكانيكا النيوتونية. عند النظر في الحركات المتعلقة بالإطار المرجعي بالقصور الذاتي، فإن مثل هذه القوة غير موجودة على الإطلاق. يتم تقديمه بشكل مصطنع عند النظر في الحركات في الأنظمة المرجعية التي تدور بالنسبة إلى الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتي من أجل إعطاء معادلات الحركة في مثل هذه الأنظمة رسميًا نفس الشكل كما في الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتي.

لجعل الكرة تتدحرج على طول يا أ، تحتاج إلى عمل دليل على شكل حافة. عندما تتدحرج الكرة، يعمل ضلع التوجيه عليها ببعض القوة. بالنسبة لنظام الدوران (القرص)، تتحرك الكرة بسرعة ثابتة في الاتجاه. ويمكن تفسير ذلك بحقيقة أن هذه القوة متوازنة مع قوة القصور الذاتي المطبقة على الكرة

هنا - قوة كوريوليسوهي أيضًا قوة القصور الذاتي؛ 1

(O هي السرعة الزاوية لدوران القرص.

تسبب قوة كوريوليس تسارع كوريوليس.والتعبير عن هذا التسارع هو

يتم توجيه التسارع بشكل عمودي على المتجهات с و و و هو الحد الأقصى إذا كانت السرعة النسبية للنقطة o متعامدة مع السرعة الزاوية لدوران الإطار المرجعي المتحرك. يكون تسارع كوريوليس صفرًا إذا كانت الزاوية بين المتجهين co وo تساوي صفرًا أو صأو إذا كان أحد هذه المتجهات على الأقل يساوي صفرًا.

لذلك، في الحالة العامة، عند استخدام معادلات نيوتن في إطار مرجعي دوار، يصبح من الضروري الأخذ في الاعتبار قوى القصور الذاتي الطاردة المركزية والجاذبة المركزية، وكذلك قوة كوريوليس.

وهكذا، F. يقع دائما في مستوى عمودي على محور الدوران. تحدث قوة كوريوليس فقط عندما يغير الجسم موضعه بالنسبة إلى إطار مرجعي دوار.

يجب أن يؤخذ تأثير قوى كوريوليس بعين الاعتبار في عدد من الحالات عندما تتحرك الأجسام بالنسبة لسطح الأرض. على سبيل المثال، عندما تسقط الأجسام سقوطًا حرًا، يتم التأثير عليها بواسطة قوة كوريوليس، مما يتسبب في انحرافها نحو الشرق عن خط الراسيا. تصل هذه القوة إلى أقصى حد عند خط الاستواء وتختفي عند القطبين. يتعرض المقذوف الطائر أيضًا للانحرافات بسبب قوى القصور الذاتي كوريوليس. على سبيل المثال، عند إطلاق النار من مسدس موجه نحو الشمال، سينحرف القذيفة شرقًا في نصف الكرة الشمالي وغربًا في نصف الكرة الجنوبي.

يمكن رؤية اشتقاق صيغة حساب قوة كوريوليس باستخدام مثال المشكلة 5.1.

عند إطلاقها على طول خط الاستواء، ستدفع قوى كوريوليس المقذوف نحو الأرض إذا تم إطلاق الرصاصة في اتجاه شرقي.

ويحدث ظهور بعض الأعاصير في الغلاف الجوي للأرض نتيجة قوة كوريوليس. وفي نصف الكرة الشمالي تنحرف تيارات الهواء المندفعة نحو مكان الضغط المنخفض إلى اليمين أثناء حركتها.

تعمل قوة كوريوليس على الجسم تتحرك على طول خط الطول, في نصف الكرة الشمالي إلى اليمين وفي نصف الكرة الجنوبي إلى اليسار(الشكل 5.4).

أرز. 5.4.

وهذا يؤدي إلى حقيقة أن الضفة اليمنى للأنهار تنجرف دائمًا في نصف الكرة الشمالي والضفة اليسرى في نصف الكرة الجنوبي. نفس الأسباب تفسر التآكل غير المتكافئ لقضبان السكك الحديدية.

تظهر قوى كوريوليس أيضًا عندما يتأرجح البندول.

في عام 1851، قام الفيزيائي الفرنسي ج. فوكو 19 بتركيب بندول وزنه 28 كجم على كابل طوله 67 مترًا (بندول فوكو) في بانثيون باريس. نفس البندول الذي يزن 54 كجم على كابل بطول 98 مترًا تم تفكيكه مؤخرًا في كاتدرائية القديس إسحاق في سانت بطرسبرغ بسبب نقل الكاتدرائية إلى ملكية الكنيسة.

للتبسيط، نفترض أن البندول يقع عند القطب (الشكل 5.5). عند القطب الشمالي، سيتم توجيه قوة كوريوليس إلى اليمين على طول مسار البندول. ونتيجة لذلك، فإن مسار البندول سوف تبدو وكأنها وردة.

أرز. 5.5.

كما يلي من الشكل، يتأرجح مستوى البندول بالنسبة للأرض في اتجاه عقارب الساعة، ويقوم بدورة واحدة في اليوم. فيما يتعلق بالنظام المرجعي لمركزية الشمس، فإن الوضع هو كما يلي: يظل مستوى التذبذب دون تغيير، وتدور الأرض بالنسبة له، مما يجعل ثورة واحدة في اليوم.

وهكذا فإن دوران المستوى المتأرجح لبندول فوكو يقدم دليلا مباشرا على دوران الأرض حول محورها.

إذا تحرك الجسم بعيدًا عن محور الدوران، فإن القوة FK يتم توجيهها عكس اتجاه الدوران وتبطئه.

إذا اقترب الجسم من محور الدوران، يتم توجيه F K في اتجاه الدوران.

مع الأخذ بعين الاعتبار جميع قوى القصور الذاتي، تأخذ معادلة نيوتن للإطار المرجعي غير القصوري (5.1.2) الشكل

أين F ثنائية = -تا- قوة القصور الذاتي الناتجة عن الحركة الانتقالية لإطار مرجعي غير قصوري؛

* ز 1 yy

ل". = مقبضو F fe =2w - قوتان من قوى القصور الذاتي الناتجة عن الحركة الدورانية للإطار المرجعي؛

أ -تسارع الجسم بالنسبة إلى الإطار المرجعي غير بالقصور الذاتي.

وهذه إحدى قوى القصور الذاتي، اكتشفها ووصفها ودرسها الفرنسي غوستاف غاسبار كوريوليس في بداية القرن التاسع عشر.ينطبق المصطلح المادي "قوة كوريوليس" أيضًا على خصوصيات تدفق العديد من الأنهار على كوكبنا.وبما أنه بالنسبة لكوكب الأرض، فإن هذه القوة تتجلى نتيجة دورانها حول محورها. عندما نراقب الأرض من القطب الشمالي، يدور الكوكب من اليسار إلى اليمين، أي عكس حركة عقرب الساعة. في هذه الحالة، تظهر قوة كوريوليس، مما يزيد من القصور الذاتي إلى اليمين، على طول الجسم. لذلك، في نصف الكرة الأرضية لدينا، شمال خط الاستواء، جميع الأنهار، باستثناء الصغيرة جدا، عادة ما يكون لها ضفاف مرتفعة وجبلية وحادة. بعد كل شيء، يتم ضرب تأثير التدفق على الضفة اليمنى بالقوة التي وصفناها. وعليه، فإن الضفة اليسرى تكون في معظم الحالات أكثر استواءً وهدوءًا. وفي نصف الكرة الجنوبي للأرض، لوحظت الظاهرة المعاكسة.

الاستثناء هو الحالات التي يضطر فيها النهر إلى شق طريقه عبر الصخور الصلبة. يمكن أن يكون سببها المناظر الطبيعية، واختلافات التربة، والسرعة الاستثنائية لتدفقات الأنهار في السلاسل الجبلية أو في السهول المسطحة تمامًا. الأنهار الواسعة جدًا في المناطق المسطحة وعلى التربة الناعمة غالبًا ما يكون لها ضفاف متطابقة تقريبًا.

ونتيجة لهذا النمط، تكبدت الجيوش الروسية منذ العصور القديمة خسائر فادحة في العديد من الحروب مع الغزاة الأجانب أكثر مما كان يمكن أن يحدث. والحقيقة هي أنه عندما تقدم العدو من الاتجاه الغربي والأوروبي، أجبر أسلافنا على مقابلتهم على شاطئ مسطح، أي أن العدو غالبا ما كان لديه ميزة استراتيجية في الارتفاع. وعليه، خلال الهجمات المضادة الانتقامية، عبرت قواتنا الساحل المحصن والمنيع.

قليل منا يفكر في مثل هذه اللحظات في التاريخ والجغرافيا. ولكن في الواقع، هناك عدد غير قليل من هذه الأنماط في الحياة. لذلك، قبل توبيخ قادتنا بسبب الخسائر البشرية غير الضرورية في المعارك، نحتاج إلى رؤية أبعد قليلاً من أنفنا.

09/06/2017 /موقع إلكتروني/

قوة كوريوليس

عندما يدور القرص، تتحرك النقاط الأبعد عن المركز بسرعة عرضية أعلى من النقاط الأقل بعدًا (مجموعة من الأسهم السوداء على طول نصف القطر). إذا أردنا تحريك الجسم على طول نصف القطر بحيث يظل على نصف القطر (السهم الأزرق من الموضع "أ" إلى الموضع "ب")، فسيتعين علينا زيادة سرعة الجسم، أي منحه تسارعًا . إذا كان إطارنا المرجعي يدور مع القرص، فسنشعر أن الجسم "لا يريد" البقاء في نصف القطر، ولكنه "يسعى جاهداً" للذهاب إلى اليسار - هذه هي قوة كوريوليس.

حركة الكرة على سطح طبق دوار.

قوة كوريوليس(سميت على اسم العالم الفرنسي غوستاف غاسبار كوريوليس، الذي وصفها لأول مرة) - إحدى قوى القصور الذاتي الموجودة في إطار مرجعي غير قصوري (دوار) بسبب الدوران وقوانين القصور الذاتي، والتي تتجلى عند التحرك في اتجاه عند زاوية مع محور الدوران. تم الحصول على تسارع كوريوليس بواسطة كوريوليس في عام 1833، وجاوس في عام 1803، وأويلر في عام 1765.

سبب ظهور قوة كوريوليس هو تسارع كوريوليس (الدوار). لكي يتحرك جسم بتسارع كوريوليس، من الضروري التأثير على الجسم بقوة تساوي F = مأ ، أين أ- تسارع كوريوليس. وعليه فإن الجسم يتصرف وفق قانون نيوتن الثالث بقوة في الاتجاه المعاكس. F ك = − مأ. القوة التي تعمل من الجسم سوف تسمى قوة كوريوليس. لا ينبغي الخلط بين قوة كوريوليس وقوة قصورية أخرى - قوة الطرد المركزي، والتي يتم توجيهها على طول نصف قطر الدائرة الدوارة.

وخلافًا للاعتقاد الشائع، فمن غير المرجح أن تحدد قوة كوريوليس الاتجاه الذي يدور فيه الماء في أنبوب الماء بشكل كامل - على سبيل المثال، عند تصريف الحوض. على الرغم من أنه في نصفي الكرة الأرضية المختلفين يميل حقًا إلى تدوير قمع الماء في اتجاهات مختلفة، إلا أنه عند التصريف، تنشأ أيضًا تدفقات جانبية، اعتمادًا على شكل الحوض وتكوين نظام الصرف الصحي. في الحجم المطلق، تتجاوز القوى الناتجة عن هذه التدفقات قوة كوريوليس، وبالتالي فإن اتجاه دوران القمع في كل من نصفي الكرة الشمالي والجنوبي يمكن أن يكون إما في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة.

أنظر أيضا

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

- إحدى القوى (انظر) التي تحت تأثيرها جسم متحرك مثلاً. شعاعيًا من المركز أو نحو المركز بالنسبة لجسم آخر يدور معه، ينحرف في اتجاه عمودي على متجه سرعته النسبية. ك.س. يجعل... ... موسوعة البوليتكنيك الكبيرة

  • 29. قوة كوريوليس

    أفظع قوة لا تحتاج إلى الجرافيتونات

    أولاً، ماذا يعرف العالم العلمي عن قوة كوريوليس؟

    عندما يدور القرص، تتحرك النقاط الأبعد عن المركز بسرعة عرضية أعلى من النقاط الأقل بعدًا (مجموعة من الأسهم السوداء على طول نصف القطر). يمكنك تحريك الجسم على طول نصف القطر بحيث يظل على نصف القطر (السهم الأزرق من الموضع "A" إلى الموضع "B") عن طريق زيادة سرعة الجسم، أي إعطائه تسارعًا. لوالإطار المرجعي يدور مع القرص، فمن الواضح أن الجسم "لا يريد" البقاء في نصف القطر، لكنه "يحاول" الذهاب إلى اليسار - هذه هي قوة كوريوليس.

    مسارات الكرة التي تتحرك على طول سطح لوحة دوارة في أنظمة مرجعية مختلفة (في الأعلى - في القصور الذاتي، أدناه - في غير القصور الذاتي).

    قوة كوريوليس- واحد منقوى القصور الذاتي الموجودة في نظام مرجعي غير بالقصور الذاتيبسبب الدوران وقوانين القصور الذاتي ، يتجلى عند التحرك في اتجاه بزاوية مع محور الدوران. سميت على اسم العالم الفرنسيغوستاف غاسبار كوريوليس ، الذي وصفه لأول مرة. تم الحصول على تسارع كوريوليس بواسطة كوريوليس في عام 1833،غاوس عام 1803 وأويلر عام 1765.

    سبب ظهور قوة كوريوليس هو تسارع كوريوليس (الدوار). فيالأنظمة المرجعية بالقصور الذاتيينطبق قانون القصور الذاتي أي أن كل جسم يميل إلى الحركة في خط مستقيم وبثابتسرعة . إذا نظرنا إلى حركة جسم منتظم على طول نصف قطر دوران معين وموجهة من المركز، يصبح من الواضح أنه لكي تحدث، من الضروري إعطاء الجسمالتسريع لأنه كلما ابتعدنا عن المركز، كلما زادت سرعة الدوران العرضية. هذا يعني أنه من وجهة نظر الإطار المرجعي الدوار، ستحاول بعض القوة إزاحة الجسم من نصف القطر.

    لكي يتحرك جسم بتسارع كوريوليس، من الضروري التأثير على الجسم بقوة تساوي F = أماه، أين أ- تسارع كوريوليس. وبناء على ذلك، يتصرف الجسم وفقا لذلكقانون نيوتن الثالث مع قوة في الاتجاه المعاكس.ف ك = — أماه.

    القوة التي تعمل من الجسم سوف تسمى قوة كوريوليس. لا ينبغي الخلط بين قوة كوريوليس وقوة أخرىقوة القصور الذاتي - قوة الطرد المركزي ، والذي يتم توجيهه على طولنصف قطر الدائرة الدوارة. إذا حدث الدوران في اتجاه عقارب الساعة، فإن الجسم المتحرك من مركز الدوران سوف يميل إلى ترك نصف القطر إلى اليسار. إذا حدث الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة، ثم إلى اليمين.

    حكم جوكوفسكي

    تسارع كوريوليس يمكن الحصول عليها من خلال إسقاط ناقل السرعة لنقطة مادية في إطار مرجعي غير بالقصور الذاتي إلى مستوى عمودي على ناقل السرعة الزاوية للنظام المرجعي غير بالقصور الذاتي ، مما يزيد من الإسقاط الناتج بمقدار مرة واحدة وقم بتدويرها 90 درجة في اتجاه الدوران المحمول. إن إي جوكوفسكي تم اقتراح صياغة لفظية لتعريف قوة كوريوليس، ملائمة للاستخدام العملي

    الإضافات:

    قاعدة جيمليت

    سلك مستقيم مع التيار. يُنشئ التيار (I) الذي يمر عبر سلك مجالًا مغناطيسيًا (B) حول السلك.قاعدة جيمليت(أيضًا، قاعدة اليد اليمنى) -ذاكري قاعدة لتحديد اتجاه المتجهالسرعة الزاوية ، التي تميز سرعة دوران الجسم وكذلك المتجهالحث المغناطيسي بأو لتحديد الاتجاهالحالية التي يسببها . حكم اليد اليمنى قاعدة جيمليت: “إذا كان اتجاه الحركة الترجميةالمثقاب (المسمار) ) يتطابق مع اتجاه التيار في الموصل، فإن اتجاه دوران مقبض الثقب يتطابق مع الاتجاهناقلات الحث المغناطيسي “.

    يحدد اتجاه التيار المستحث في موصل يتحرك في مجال مغناطيسي

    حكم اليد اليمنى: "إذا تم وضع كف اليد اليمنى بحيث تدخل خطوط المجال المغناطيسي إليها، وتم توجيه الإبهام المنحني على طول حركة الموصل، فإن 4 أصابع ممدودة ستشير إلى اتجاه تيار الحث."

    للملف اللولبيتمت صياغته على النحو التالي: "إذا قمت بقفل الملف اللولبي براحة يدك اليمنى بحيث يتم توجيه أربعة أصابع على طول التيار في المنعطفات، فإن الإبهام الممتد سيُظهر اتجاه خطوط المجال المغناطيسي داخل الملف اللولبي."

    حكم اليد اليسرى

    إذا كانت الشحنة تتحرك والمغناطيس في حالة سكون، فإن قاعدة اليد اليسرى تنطبق على تحديد القوة: “إذا كانت اليد اليسرى في وضع بحيث تدخل خطوط تحريض المجال المغناطيسي في راحة اليد بشكل متعامد معها، ويتم توجيه الأصابع الأربعة على طول التيار (على طول حركة جسيم موجب الشحنة أو ضد حركة مشحونة سالبا)، فإن الإبهام الموضوع عند 90 درجة سيظهر اتجاه قوة لورنتز أو أمبير المؤثرة.

    حقل مغناطيسي

    خصائص المجال المغناطيسي (الثابت).

    دائم (أو ثابت)المجال المغناطيسي هو مجال مغناطيسي لا يتغير مع مرور الوقت.

    1. المجال المغناطيسي أنشئالجسيمات والأجسام المشحونة المتحركة، الموصلات الحاملة للتيار، المغناطيس الدائم.

    2. المجال المغناطيسي صالحعلى تحريك الجسيمات والأجسام المشحونة، على الموصلات التي يمر بها التيار، على المغناطيس الدائم، على الإطار الذي يمر به التيار.

    3. المجال المغناطيسي دوامة، أي. ليس له مصدر.

    القوى المغناطيسية- هذه هي القوى التي تؤثر بها الموصلات الحاملة للتيار على بعضها البعض.

    ………………

    الحث المغناطيسي

    يتم دائمًا توجيه ناقل الحث المغناطيسي بنفس الطريقة التي يتم بها توجيه الإبرة المغناطيسية التي تدور بحرية في المجال المغناطيسي.

    خطوط الحث المغناطيسي - هذه خطوط مماسة يكون لها في أي نقطة ناقل الحث المغناطيسي.

    المجال المغناطيسي الموحد- هذا مجال مغناطيسي يكون فيه متجه الحث المغناطيسي ثابتًا في الحجم والاتجاه عند أي نقطة؛ يمكن ملاحظتها بين ألواح مكثف مسطح، داخل ملف لولبي (إذا كان قطره أصغر بكثير من طوله) أو داخل شريط مغناطيسي.

    خصائص خطوط الحث المغناطيسي

    - أن يكون لديك اتجاه؛

    - مستمر؛

    - مغلق (أي أن المجال المغناطيسي عبارة عن دوامة)؛

    - لا تتقاطع؛

    – يتم استخدام كثافتها للحكم على حجم الحث المغناطيسي.

    قاعدة جيمليت(أساسًا للموصل المستقيم الحامل للتيار):

    إذا كان اتجاه الحركة الانتقالية للمثقاب يتزامن مع اتجاه التيار في الموصل، فإن اتجاه دوران مقبض المثقاب يتزامن مع اتجاه خطوط المجال المغناطيسي للتيار.حكم اليد اليمنى (بشكل أساسي لتحديد اتجاه الخطوط المغناطيسية داخل الملف اللولبي):إذا قمت بربط الملف اللولبي براحة يدك اليمنى بحيث يتم توجيه أربعة أصابع على طول التيار في المنعطفات، فإن الإبهام الممتد سيُظهر اتجاه خطوط المجال المغناطيسي داخل الملف اللولبي.
    هناك تطبيقات أخرى محتملة لقواعد المثقاب واليد اليمنى.
    قوة أمبيرهي القوة التي يؤثر بها المجال المغناطيسي على موصل يحمل تيارًا.وحدة قوة الأمبير تساوي حاصل ضرب قوة التيار في الموصل بحجم ناقل الحث المغناطيسي وطول الموصل وجيب الزاوية بين ناقل الحث المغناطيسي واتجاه التيار في الموصل .تكون قوة الأمبير الحد الأقصى إذا كان ناقل الحث المغناطيسي عموديًا على الموصل.إذا كان ناقل الحث المغناطيسي موازيا للموصل، فإن المجال المغناطيسي ليس له أي تأثير على الموصل الحامل للتيار، أي. قوة أمبير تساوي صفر.اتجاه قوة الامبيرحدد بواسطة قاعدة اليد اليسرى:

    إذا تم وضع اليد اليسرى بحيث يدخل مكون ناقل الحث المغناطيسي المتعامد مع الموصل إلى راحة اليد، ويتم توجيه 4 أصابع ممتدة في اتجاه التيار، فإن الإبهام المنحني بمقدار 90 درجة سيظهر اتجاه القوة المؤثرة على الموصل الحامل للتيار.

    وهكذا، في المجال المغناطيسي للموصل المستقيم مع التيار (وهو غير منتظم)، يتم توجيه الإطار مع التيار على طول نصف قطر الخط المغناطيسي وينجذب أو يتم صده من الموصل المستقيم مع التيار، اعتمادًا على اتجاه التيارات.

    اتجاه قوة كوريوليس على الأرض الدوارة.قوة الطرد المركزي ، يؤثر على جسم كتلته م، معامل يساوي Fالعلاقات العامة = ميغابايت 2 صحيث ب = أوميجا – السرعة الزاوية للدوران و ص- المسافة من محور الدوران . يقع متجه هذه القوة في مستوى محور الدوران ويتم توجيهه بشكل عمودي عليه. ضخامةقوات كوريوليس ، يعمل على جسيم يتحرك بسرعة نسبة إلى إطار مرجعي دوار معين، يتم إعطاؤه بواسطةحيث ألفا هي الزاوية بين متجهات سرعة الجسيمات والسرعة الزاوية للإطار المرجعي. يتم توجيه متجه هذه القوة بشكل عمودي على كلا المتجهين وعلى يمين سرعة الجسم (التي تحددهاحكم المثقاب ).

    تأثيرات قوة كوريوليس: التجارب المعملية

    بندول فوكو في القطب الشمالي. يقع محور دوران الأرض في مستوى تذبذب البندول.بندول فوكو . تم إجراء تجربة توضح بوضوح دوران الأرض في عام 1851 على يد فيزيائي فرنسيليون فوكو . معناها هو أن الطائرة من التذبذبالبندول الرياضي ثابت بالنسبة إلى الإطار المرجعي بالقصور الذاتي، وفي هذه الحالة بالنسبة إلى النجوم الثابتة. وبالتالي، في الإطار المرجعي المرتبط بالأرض، يجب أن يدور مستوى تذبذب البندول. من وجهة نظر الإطار المرجعي غير القصوري المرتبط بالأرض، يدور مستوى تذبذب بندول فوكو تحت تأثير قوة كوريوليس.يجب أن يتم التعبير عن هذا التأثير بشكل أكثر وضوحًا عند القطبين، حيث تكون فترة الدوران الكامل لمستوى البندول مساوية لفترة دوران الأرض حول محورها (اليوم الفلكي). بشكل عام، تتناسب الدورة عكسيًا مع جيب خط العرض، وعند خط الاستواء، لا يتغير مستوى تذبذب البندول.

    حالياًبندول فوكو تم عرضه بنجاح في عدد من متاحف العلوم والقباب السماوية، ولا سيما في القبة السماويةسان بطرسبرج ، القبة السماوية في فولغوغراد.

    هناك عدد من التجارب الأخرى على البندولات المستخدمة لإثبات دوران الأرض. على سبيل المثال، في تجربة برافيس (1851) تم استخدامهالبندول المخروطي . تم إثبات دوران الأرض من خلال حقيقة أن فترات التذبذبات في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة كانت مختلفة، حيث أن قوة كوريوليس في هاتين الحالتين كان لها علامة مختلفة. في عام 1853غاوس اقترح استخدام البندول غير الرياضي، مثلفوكو جسدي مما سيجعل من الممكن تقليل حجم الإعداد التجريبي وزيادة دقة التجربة. تم تنفيذ هذه الفكرةكامرلينج أونز في عام 1879

    جيروسكوب– يحتفظ الجسم الدوار ذو لحظة القصور الذاتي الكبيرة بالزخم الزاوي إذا لم تكن هناك اضطرابات قوية. فوكو، الذي سئم من شرح ما يحدث لبندول فوكو ليس عند القطب، طور برهانًا آخر: حافظ الجيروسكوب المعلق على اتجاهه، مما يعني أنه تحول ببطء بالنسبة للراصد.

    انحراف المقذوفات أثناء إطلاق النار.مظهر آخر يمكن ملاحظته لقوة كوريوليس هو انحراف مسارات المقذوفات (إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي، إلى اليسار في نصف الكرة الجنوبي) التي يتم إطلاقها في اتجاه أفقي. من وجهة نظر الإطار المرجعي بالقصور الذاتي، يتم إطلاق القذائف على طولخط الطول ، ويرجع ذلك إلى اعتماد السرعة الخطية لدوران الأرض على خط العرض الجغرافي: فعند التحرك من خط الاستواء إلى القطب، يحتفظ المقذوف بالمكون الأفقي للسرعة دون تغيير، في حين أن السرعة الخطية لدوران النقاط على خط العرض يتناقص سطح الأرض مما يؤدي إلى إزاحة المقذوف عن خط الزوال في اتجاه دوران الأرض. إذا تم إطلاق الطلقة بالتوازي مع خط الاستواء، فإن إزاحة القذيفة من التوازي ترجع إلى حقيقة أن مسار القذيفة يقع في نفس المستوى مع مركز الأرض، بينما تتحرك النقاط الموجودة على سطح الأرض في اتجاه مستوى عمودي على محور دوران الأرض.

    انحراف الأجسام المتساقطة سقوطاً حراً عن الوضع الرأسي.إذا كانت سرعة جسم ما لها مكون رأسي كبير، فإن قوة كوريوليس يتم توجيهها نحو الشرق، مما يؤدي إلى انحراف مماثل في مسار الجسم الذي يسقط بحرية (بدون سرعة ابتدائية) من برج مرتفع. عند النظر في إطار مرجعي بالقصور الذاتي، يتم تفسير التأثير من خلال حقيقة أن قمة البرج بالنسبة إلى مركز الأرض تتحرك بشكل أسرع من القاعدة، مما يجعل مسار الجسم عبارة عن قطع مكافئ ضيق و الجسم متقدم قليلاً عن قاعدة البرج.

    وقد تم التنبؤ بهذا التأثيرنيوتن في عام 1679. نظرًا لتعقيد إجراء التجارب ذات الصلة، لم يكن من الممكن تأكيد التأثير إلا في نهاية القرن الثامن عشر - النصف الأول من القرن التاسع عشر (غولييلميني، 1791؛ بنزنبرغ، 1802؛ رايخ، 1831).

    عالم الفلك النمساوييوهان هاجن (1902) أجرى تجربة كانت بمثابة تعديل لهذه التجربة، حيث بدلاً من سقوط الأوزان بحرية تم استخدامسيارة أتوود . وهذا ما جعل من الممكن تقليل تسارع السقوط، مما أدى إلى تقليل حجم الإعداد التجريبي وزيادة دقة القياسات.

    تأثير إيوتفوس.عند خطوط العرض المنخفضة، يتم توجيه قوة كوريوليس عند تحركها على طول سطح الأرض في الاتجاه الرأسي ويؤدي عملها إلى زيادة أو نقصان في تسارع الجاذبية، اعتمادًا على ما إذا كان الجسم يتحرك غربًا أو شرقًا. ويسمى هذا التأثيرتأثير يوتفوس تكريما للفيزيائي المجريرولاند يوتفوس الذي اكتشفه تجريبيا في بداية القرن العشرين.

    تجارب باستخدام قانون حفظ الزخم الزاوي.تعتمد بعض التجارب علىقانون الحفاظ على الزخم الزاوي : في الإطار المرجعي بالقصور الذاتي، مقدار الزخم الزاوي (يساوي المنتجلحظة من الجمود إلى السرعة الزاوية للدوران) لا تتغير تحت تأثير القوى الداخلية. إذا كان التثبيت ثابتًا بالنسبة للأرض في لحظة أولية معينة، فإن سرعة دورانه بالنسبة للنظام المرجعي بالقصور الذاتي تساوي السرعة الزاوية لدوران الأرض. إذا قمت بتغيير لحظة القصور الذاتي للنظام، فيجب أن تتغير السرعة الزاوية لدورانه، أي أن الدوران بالنسبة للأرض سيبدأ. في الإطار المرجعي غير القصوري المرتبط بالأرض، يحدث الدوران نتيجة لقوة كوريوليس. هذه الفكرة اقترحها عالم فرنسيلويس بوينسو في عام 1851

    تم تنفيذ أول تجربة من هذا القبيلهاجن في عام 1910: تم تثبيت ثقلين على عارضة ناعمة بلا حراك بالنسبة لسطح الأرض. ثم تم تقليل المسافة بين الأحمال. ونتيجة لذلك، بدأ التثبيت بالتناوب. أجرى عالم ألماني تجربة أكثر توضيحا.هانز بوكا (هانز بوكا) عام 1949. تم تركيب قضيب طوله حوالي 1.5 متر بشكل عمودي على إطار مستطيل. في البداية، كان القضيب أفقيا، وكان التثبيت ثابتا بالنسبة للأرض. ثم تم وضع القضيب في وضع عمودي، مما أدى إلى تغيير في عزم القصور الذاتي بمقدار 10 تقريبًا 4 مرات ودورانه السريع بسرعة زاوية قدرها 10 4 أضعاف سرعة دوران الأرض.

    قمع في الحمام.وبما أن قوة كوريوليس ضعيفة للغاية، فإن تأثيرها لا يذكر على اتجاه دوامة الماء عند تصريف الحوض أو حوض الاستحمام، لذلك بشكل عام لا يرتبط اتجاه الدوران في القمع بدوران الأرض. ومع ذلك، في التجارب التي تم التحكم فيها بعناية، من الممكن عزل تأثير قوة كوريوليس عن العوامل الأخرى: في نصف الكرة الشمالي، سيدور القمع عكس اتجاه عقارب الساعة، وفي نصف الكرة الجنوبي سيدور عكس اتجاه عقارب الساعة (العكس هو الصحيح).

    تأثيرات قوة كوريوليس: ظواهر في الطبيعة المحيطة

    قانون باير.كما لاحظ الأكاديمي سانت بطرسبرغ لأول مرةكارل باير في عام 1857، أدت الأنهار إلى تآكل الضفة اليمنى في نصف الكرة الشمالي (الضفة اليسرى في نصف الكرة الجنوبي)، والتي تبين بالتالي أنها أكثر انحدارًا (قانون البيرة ). تفسير التأثير يشبه تفسير انحراف المقذوفات عند إطلاقها في اتجاه أفقي: تحت تأثير قوة كوريوليس، يضرب الماء الضفة اليمنى بشكل أقوى، مما يؤدي إلى عدم وضوحها، وعلى العكس من ذلك، يتراجع عن الضفة اليسرى.

    إعصار فوق الساحل الجنوبي الشرقي لأيسلندا (منظر من الفضاء).الرياح: الرياح التجارية، الأعاصير، الأعاصير المضادة.ترتبط الظواهر الجوية أيضًا بوجود قوة كوريوليس الموجهة إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي وإلى اليسار في نصف الكرة الجنوبي: الرياح التجارية والأعاصير والأعاصير المضادة. ظاهرةالرياح التجارية يحدث بسبب التسخين غير المتساوي للطبقات السفلية من الغلاف الجوي للأرض في المنطقة الاستوائية وفي خطوط العرض الوسطى، مما يؤدي إلى تدفق الهواء على طول خط الطول إلى الجنوب أو الشمال في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي، على التوالي. يؤدي عمل قوة كوريوليس إلى انحراف تدفقات الهواء: في نصف الكرة الشمالي - نحو الشمال الشرقي (الرياح التجارية الشمالية الشرقية)، في نصف الكرة الجنوبي - نحو الجنوب الشرقي (الرياح التجارية الجنوبية الشرقية).

    إعصار تسمى الدوامة الجوية مع انخفاض ضغط الهواء في المركز. الكتل الهوائية التي تميل إلى مركز الإعصار، تحت تأثير قوة كوريوليس، تدور عكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي وباتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي. وبالمثل، فيمضاد للإعصار حيث يوجد أقصى ضغط في المركز، فإن وجود قوة كوريوليس يؤدي إلى حركة الدوامة في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي وعكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي. في الحالة الثابتة، يكون اتجاه حركة الرياح في الإعصار أو الإعصار المضاد بحيث تعمل قوة كوريوليس على موازنة تدرج الضغط بين مركز ومحيط الدوامة (الرياح الجيوغرافية ).

    التجارب البصرية

    ويستند عدد من التجارب التي توضح دوران الأرضتأثير سانياك: إذا كان مقياس التداخل الحلقي ينفذ حركة دورانية، ثم بسبب التأثيرات النسبية يتم إزاحة الخطوط بزاوية

    أين أ- مساحة الحلبة، ج- سرعة الضوء، أوميغا - السرعة الزاوية للدوران. وقد استخدم هذا التأثير عالم فيزياء أمريكي لإثبات دوران الأرض.ميشيلسون في سلسلة من التجارب التي أجريت في 1923-1925. في التجارب الحديثة التي تستخدم تأثير سانياك، يجب أن يؤخذ دوران الأرض بعين الاعتبار لمعايرة مقاييس التداخل الحلقي.

    حكم المثقاب في حياة الدلافين

    ومع ذلك، فمن غير المرجح أن تكون الدلافين قادرة على استشعار هذه القوة على هذا النطاق الصغير، حسبما كتب MIGNews. وفقًا لإصدار آخر من Menger، فالحقيقة هي أن الحيوانات تسبح في اتجاه واحد من أجل البقاء في مجموعة أثناء الضعف النسبي لساعات نصف النوم. يوضح العالم: "عندما تكون الدلافين مستيقظة، فإنها تستخدم الصفير للبقاء معًا". "لكن عندما ينامون، فإنهم لا يريدون إحداث ضجيج لأنهم يخشون جذب الانتباه". لكن مينجر لا يعرف لماذا يتغير اختيار الاتجاه اعتمادًا على نصف الكرة الأرضية: "إنه أمر يتجاوز حدودي"، يعترف الباحث.

    رأي الهواة

    لذلك، لدينا الجمعية:

    1. قوة كوريوليس هي واحدة من

    5. حقل مغناطيسي- هذا نوع خاص من المادة يحدث من خلاله التفاعل بين الجزيئات المتحركة المشحونة كهربائيًا.

    6. الحث المغناطيسي- هذه هي القوة المميزة للمجال المغناطيسي.

    7. اتجاه خطوط الحث المغناطيسي- تحددها قاعدة الثقب أو قاعدة اليد اليمنى.

    9. انحراف الأجسام المتساقطة سقوطاً حراً عن الوضع الرأسي.

    10. قم بالقمع في الحمام

    11. تأثير الضفة اليمنى.

    12. الدلافين.

    تم إجراء تجربة مع الماء عند خط الاستواء. شمال خط الاستواء، عند التصريف، يدور الماء في اتجاه عقارب الساعة، وجنوب خط الاستواء عكس اتجاه عقارب الساعة. والحقيقة أن الضفة اليمنى أعلى من اليسرى لأن الماء يسحب الصخرة إلى أعلى.

    قوة كوريوليس ليس لها علاقة بدوران الأرض!

    ويرد وصف تفصيلي لأنابيب الاتصال مع الأقمار الصناعية والقمر والشمس في دراسة "الاندماج النووي البارد".

    هناك أيضًا تأثيرات تنشأ عندما تنخفض إمكانات الترددات الفردية في أنابيب الاتصال.

    التأثيرات الملحوظة منذ عام 2007:

    عند التصريف، يتم تدوير المياه في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة، وفي بعض الأحيان يتم التصريف دون دوران.

    الدلافين تغسل على الشاطئ.

    لم يكن هناك تحويل حالي (كل شيء عند الإدخال، ولا شيء عند الإخراج).

    أثناء التحويل، تجاوزت طاقة الخرج طاقة الإدخال بشكل ملحوظ.

    حرق محطات المحولات الفرعية.

    أعطال نظام الاتصالات.

    لم تنجح قاعدة الثقب في الحث المغناطيسي.

    لقد اختفى تيار الخليج.

    المخطط:

    وقف تيارات المحيط.

    وقف تدفق الأنهار إلى البحر الأسود.

    وقف تدفق الأنهار إلى بحر الآرال.

    توقف ينيسي.

    سيؤدي إلغاء أنابيب الاتصالات إلى إزاحة الأقمار الصناعية الكوكبية إلى مدارات دائرية حول الشمس، وسيكون نصف قطر المدارات أقل من نصف قطر مدار عطارد.

    إزالة أنبوب الاتصال مع الشمس يعني إطفاء الهالة.

    وإزالة أنبوب الاتصال مع القمر يعني القضاء على تكاثر «المليار الذهبي» و«المليون الذهبي»، فيما «يبتعد» القمر عن الأرض بمقدار 1,200,000 كيلومتر.

    2024 asm59.ru
    الحمل والولادة. البيت و العائلة. الترفيه والتسلية