Efekt Coriolisa - kto mi wreszcie wytłumaczy!?

IP: *.neoplus.adsl.tpnet.pl 11.09.06, 22:26
.
    • Gość: t0g Re: Efekt Coriolisa - to jest pojęciowo całkiem IP: 12.45.62.* 12.09.06, 09:13
      prosta rzecz.

      Sa takie karuzele na placach zabaw dla dzieci, które sklądaja sie po prostu z
      płaskiej okragłej platformy. Platforma może sie obracać wokół swojego
      geometrycznego środka.

      Wyobraź sobie, że siedzisz na takiej karuzeli, i ona sie nie kręci. Z boku
      nadlatuje ważka, leci poziomo dokładnie po linii prostej, i tor jej lotu
      przechodzi dokładnie nad srodkiem obrotu karuzeli.

      Ty, jako obserwator, stwierdzisz, że wazka leciała po prostej.

      Albo, gdyby to nie była wazka, tylko ptaszek, który by cały czas lecąc nisko nad
      karuzelą siusiał, to ptaszkowe siuśki by pozostawiły na powierzchni platformy
      prostoliniowy slad.

      A teraz wyobraź sobie identyczna sytuację - tylko karuzela teraz już sie obraca.
      Ptaszek leci po identycznym torze, jak poprzednio. I co? Bardzo łatwo sobie to
      wyfigurować, że teraz siuski nie ułoża się na linii prostej, tylko wdzłuż pewnej
      krzywej - stosunkowo łatwo zresztą mozna pokazać, że ten slad będzie kolisty,
      czyli będzie odcinkiem okręgu. Im szybciej sie obraca karuzela, tym bardziej
      ślad będzie "wygiety".

      Teraz załózmy na dodatek, że wszystko odbywa sie w egipskich ciemnosciach.
      Oswietlona jest tylko powierzchnia karuzeli, ale poza nia nic juz nie widzisz.
      No i, nie widzac żadnych przedmiotów poza karuzela, nie wiesz o tym, że ona sie
      obraca - bo obraca sie na tyle wolno, że nieczujesz "wyrzucania na zewnątrz".

      No i teraz przelatuje wolniutko ten ptaszek, no i widziesz, ze leci on nie po
      prostej, tylko po łuku. Więc co możesz wtedy pomyślec? No, że na ptaszka
      zadziałała jakaś "siła", która zakrzywiła jego tor lotu.

      Tymczasem obserwator, który by stał obok karuzeli, tez widziałby ptaszka nad jej
      oświetloną powierzchnią, i widziałby, ze ptaszek przeleciał nad ta powierzchnią
      po idelabnie prostoliniowym torze.

      To, co "zakrzywiło" tor w Twoim układzie odniesienia, nazywa se fachowo własnie
      "przyspieszeniem Coriolisa" - czy tez "efektem Coriolisa". Kinematycznym
      efektem Coriolisa. Jeśli chcemy właczyc do obrazka sprawy dynamiczne (siły), to
      juz trzeba przejść do "Rozdziału 2" opowiastki.

      Na wypadek, gdyby ktoś chciał sie tutaj ze mnie wyśmiewać, że tłumaczę efekt
      Coriolisa tak "dziecinnie", na poziomie przedszkola - bo na pewno takiego "w
      pełni fachowego" wytłumaczenia nie znam - od razu odpowiem: owszem, znam, wzór
      na przyśpieszenie Coriolisa jest 2*(omega)X(V), gdzie omega to wektor prędkosci
      kątowej układu obracającego się, V to wektor prędkości obiektu w układzie
      spoczywającym, a X to symbol operacji mnożenia wektorowego - i umiem tez ten
      wzór wyprowadzić. Najogólniejsza metoda jest taka, że bierze sie macierz
      transformacji z układu nieruchomego do wirującego, następnie wyraża sie tor
      obiektu w układzie nieruchomym jako zalezny od czasu wektor, operuje sie na
      niego tą macierzą i w rezultacie dostaje sie zależny od czasu wektor opisujący
      tor w układzie wirującym - po czym sie ten wektor dwukrotnie różniczkuje
      względem czasu, i z tego sie dostaje przyspieszenie w jako sume trzech wyrażen,
      z których jedno to przyśpieszenie liniowe, drugie - dośrodkowe, a trzecie to
      własnie przyspieszenie Coriolisa. O ile jednak prędkośc w układzie nieruchomym
      bedzie stała (wektorowo), to te dwa pierwsze skladniki sumy będą zerowe.

      Tylko chyba dla Ciebie, "Ciekawy", taka metoda tłumaczenia mogłaby być mniej
      zrozumiała, prawda?
      • facet123 Re: Efekt Coriolisa - to jest pojęciowo całkiem 12.09.06, 11:10
        A ja jeszcze dodam, że mozna sobie wobrazić efekt Coriolisa tak: Stoimy na
        środku wirujęcej płyty gramofonowej (jesteśmy mrówką), i zaczynamy iść w
        kierunku brzegu. W chwili gdy dotrzemy do brzegu będziemy poruszać się w koło
        razem z płytą. Natomiast w chwili gdy staliśmy w środku płyty to praktycznie
        znajdowaliśmy się w spoczynku. To znaczy, że idąc w kierunku brzegu musieliśmy
        nabrać prędkości. Skąd się ona wzieła? Właśnie z tego, że przy kazdym kroku
        działała na nas siła Coriolisa.

        Co do praktycznych obserwacji, to siła Coriolisa jest widoczna w skali naszej
        planety np. tak, że linie kolejowe prowadzące w kierunku północ-południe mają
        jedną szyne bardziej wyjeżdżoną. Jest to spowodowane tym, że jadąc wzdłuż
        południka zmiena się nasza odległość od osi obrotu Ziemi.
        • kpsting Re: Efekt Coriolisa - to jest pojęciowo całkiem 12.09.06, 20:20
          > Co do praktycznych obserwacji, to siła Coriolisa jest widoczna w skali naszej
          > planety np. tak, że linie kolejowe prowadzące w kierunku północ-południe mają
          > jedną szyne bardziej wyjeżdżoną. Jest to spowodowane tym, że jadąc wzdłuż
          > południka zmiena się nasza odległość od osi obrotu Ziemi.

          jak zmiana naszej odleglosci od osi obrotu Ziemi powoduje ze jedna szyna jest
          bardziej wyjezdzona?
          • facet123 Re: Efekt Coriolisa - to jest pojęciowo całkiem 13.09.06, 08:41
            > jak zmiana naszej odleglosci od osi obrotu Ziemi powoduje ze jedna szyna jest
            > bardziej wyjezdzona?

            Wyobraź sobie pociąg który jedzie z bieguna w kierunku równika (oczywiście nie
            ma takiej linii kolejowej, ale chodzi mi o przykład poruszania się wzdłuż
            południka). Będąc na biegunie pociąg znajduje się na osi obrotu Ziemi więc
            "wiruje w miejscu". Natomiast będąc na równiku pociąg kręci się wraz z ziemią
            pokonując 41000km jej obwodu w 24h co daje około prędkość 1700km/h.
            Widać, że 1700km/h to olbrzymia prędkość. A zatem po drodze z bieguna na równik
            pociąg musiał nabrać tej dodatkowej prędkości ruchu, a zatem musiał podlegać
            przyśpieszeniu skierowanemu wzdłuż równika, czyli prostopadle do kierunku jego
            podróży. To przyśpieszenie to właśnie efekt działania siły Coriolisa która
            działała na pociąg z boku i powodowała minimalne przechylenie pociągu na jedną z
            szyn.
    • robakks Re: Efekt Coriolisa - kto mi wreszcie wytłumaczy! 12.09.06, 12:03
      Gość portalu: ciekawy IP: *.neoplus.adsl.tpnet.pl napisał(a):

      Temat: Efekt Coriolisa - kto mi wreszcie wytłumaczy!
      > .

      A co tu tłumaczyć?
      - że lewa nóżka waży mniej niż prawa na półkuli północnej
      a odwrotnie jest na południowej?
      hehe
      powyższe to dowód, że pęd (także efekt żyroskopowy) faktycznie
      zachodzi względem przestrzeni i względem siebie a nie tylko układów
      inercjalnych.

      Powyższe co napisałem jest sprzeczne z oficjalnymi jedynie słusznymi
      teoretycznymi poglądami teoretyków więc nie radzę z taką odpowiedzią
      wyskakiwać w szkole czy na uczelni bo można narazić się na słuszny gniew
      znających wyłącznie jedynie słuszną doktrynę - nałuczających. :)

      Jeśli Pan chce faktycznie zrozumieć na czym polega Efekt Coriolisa
      to proszę sobie wyobrazić nieruchomą kulkę spoczywającą na większej kuli.
      Gdy większa kula zacznie się obracać to mniejsza będzie toczyć się
      po jej powierzchni napędzona siłą tarcia.
      Podobny efekt uzyskasz Pan kładąc kulkę na kartce papieru.
      Wyszarpując kartkę z pod kulki wprawi się tę kulkę w ruch obrotowy
      ale ruch ten nie przekłada się na pęd: środek ciężkości kulki
      stoi w miejscu. :-)
      ~>°<~
      Edward Robak*
      Uwaga: kopia na free-pl-prawdy
      • a.bitter Re: Efekt Coriolisa - kto mi wreszcie wytłumaczy! 12.09.06, 19:21
        Raczej przyspieszenie Coriolisa: występuje w przypaku ruchu złożonego.
        Najprostszy przykład: na wirujęcej tarczy znajduje się klocek w odległości R1 od
        środka obrotu. Porusza się z prędkością V1 = f**pi*R1 po obwodzie koła o
        promieniu R1 (f jest częstotliwością obrotów tarczy). Jeżeli ten klocek będzie
        przesuwał się po promieniu np. w kierunku od środka do punktu leżącego w
        odległości R2>R1 jego prędkość obwodowa musi rosnąć do wartości V2 = f*2*pi*R2.
        A zatem tarcza musi poprzez tarcie nadać klockowi przyspieszenie dodatnie.
        Oczywiście w przypadku ruchu w kierunku środka obrotu przyspieszenie będzie
        miało wartość ujemną (V2<V1).
        Rzeki naszej pólkuli płynące na północ podmywają prawe brzegi.
        • robakks Re: Efekt Coriolisa - kto mi wreszcie wytłumaczy! 12.09.06, 22:12
          a.bitter napisał:
          | robakks napisał:

          || A co tu tłumaczyć?
          || - że lewa nóżka waży mniej niż prawa na półkuli północnej
          || a odwrotnie jest na południowej?
          || hehe

          | Rzeki naszej pólkuli płynące na północ podmywają prawe brzegi.

          No właśnie - bo prawa nóżka więcej waży. :)
          Rzeki naszej półkuli płynące na południe także podmywają prawe brzegi.
          ~>°<~
          Edward Robak*
          Uwaga: kopia na free-pl-prawdy
    • Gość: ciekawy Re: Efekt Coriolisa - kto mi wreszcie wytłumaczy! IP: *.internetdsl.tpnet.pl 12.09.06, 20:32
      Ufff....
      Teraz nie bardzo wiem, czy nie pomyliłem dzwonów i kościołów.
      Czy właśnie efektem Coriolisa jest zbaczanie pocisku wystrzelomego z lufy
      gwintowanej w kierunku jego ruchu wirowego.
      Obracający się w prawo wokół swej podł. osi będzie zbaczał w prawo a wirujący w
      lewo zbacza w lewo.
      I czy to jest ten efekt, czy inna siła nie mogę tego pojąć.
      • t09 Re: Efekt Coriolisa - kto mi wreszcie wytłumaczy! 12.09.06, 22:28
        Gość portalu: ciekawy napisał(a):

        > Ufff....
        > Teraz nie bardzo wiem, czy nie pomyliłem dzwonów i kościołów.
        > Czy właśnie efektem Coriolisa jest zbaczanie pocisku wystrzelomego z lufy
        > gwintowanej w kierunku jego ruchu wirowego.
        > Obracający się w prawo wokół swej podł. osi będzie zbaczał w prawo a wirujący w
        >
        > lewo zbacza w lewo.
        > I czy to jest ten efekt, czy inna siła nie mogę tego pojąć.


        Coś kręcisz! Gwint w lufie jest zawsze prawoskrętny. Potrafisz podać przykląd
        broni z lewoskrętnym gwintem?

        Ale żarty na bok (że gwintu lewoskrętnego w lufach prawie sie nie spotyka, to
        akurat nie żart). O zbaczaniu pocisku w ten sposób nigdy nie słyszałem, ale
        jeśli pociski w ten sposób zbaczają, to to akurat nie jest pod wpływem siły
        Coriolisa. Siła Coriolisa powodowałaby zboczenie w tym samym kierunku
        niezależnie od kierunku wirowania pocisku. I tylko w przypadku wystrzelenia w
        wzdłuż kierunku północ-południe, pocisk wystrzelony wzdłuz równoleżnika nie
        będzie zbaczał z powodu siły Coriolisa.
        • Gość: ciekawy Re: Efekt Coriolisa - kto mi wreszcie wytłumaczy! IP: *.internetdsl.tpnet.pl 12.09.06, 22:37
          W broni starszego typu spotyka się gwinty lewoskrętne.
          Wystrzelony pocisk w dowolnum kieruku geograficznym zbacza.
          Za nic nie mogę pojąć czemu (a tłumaczono mi).
          • Gość: t0g Re: Kurcze, przecież to może być Efekt Magnusa! IP: 12.45.62.* 13.09.06, 07:06
            Popatrz Pan, Panie Ciekawy, przeszedłem w młodych latach przeszkolenie
            artyleryjskie, no i kompletnie zapomniałem o pewnych rzeczach - ze przecież
            pocisk porusza się nie tylko w kierunku poziomym, ale również w kierunku
            pionowym, bo wszak opada!

            Jezeli wirujący obiekt (kula, walec) porusza się w gazie lub cieczy w ten
            sposób, że oś wirowania jest prostopadła do kierunku (wektora} prędkości, to na
            ten obiekt działa siła w kierunku prostopadłym do wektora predkości i do osi
            wirowania. To jest zjawisko Magnusa, no i znane przypadki wykorzystywania go do
            celów praktycznych to są te "krecone" piłki w tenisie i piłce nożnej. Pod
            wpływem "siły Magnusa" piłka leci "w bok".

            Ruch pocisku, po opuszczeniu lufy to w pierwszym przybliżeniu lot z jednostajną
            predkością w kierunku poziomym i swobodny spadek w kierunku pionowym. Ruch w
            kierunku poziomym nie spowduje efektu Magnusa, ale składowa prędkości w
            kierunku pionowym może.

            Trzeba tylko sprawdzić, jaki jest kierunek siły powodowanej przez efekt Magnusa,
            żeby sprawdzić, czy rzeczywiście może ona byc przyczyną takiego "zboczenia", o
            którym mówisz. Ja nigdy nie pamiętam, jak z tym Magnusem jest, więc najpierw
            muszę znaleźć jakis portal, gdzie kierunel siły jest podany. Jak znajdę, to znów
            napiszę.
            • Gość: t0g Re: Magnus, c. d. IP: 12.45.62.* 13.09.06, 07:30
              pl.wikipedia.org/wiki/Efekt_Magnusa
              Jeżeli pocisk wystrzelony jest w kierunku poziomym, to od razu zaczyna nabierać
              prędkości "w dół" - czyli powietrze będzie płyneło wzgledem niego "z dołu do
              góry". Wiec rysunek podany w tym linku należałoby przekecic o 90 stopni w
              kierunku ruchu wskazówek zegara.

              Zatem, z rysunku wynika, że jeśli pocisk obraca sie w strone ruchu wskazówek
              zegara - dla kogos patrzącego na niego "z tyłu", czyli ze stanowiska ogniowego -
              to siła powinna działać w lewo, czyli odchylic tor pocisku w lewo. Czy to sie
              zgadza?

              Ale nawet jeśli sie zgadza, to wszystko nie jest takie proste. Przeciez
              artyleria poziomo nie strzela, z wyjątkiem strzelania na krótki dystans (np. do
              czołgów), a wtedy kogo obchodzi jakies tam niewielkie odchylenie?

              Normalnie lufa jest zdrowo podniesiona (ja to w ogóle byłem w p-lotce, więc
              potrafilismy strzelac BARDZO do góry). Zatem w pierwszej fazie lotu składowa
              pionowa prędkosći jest ku górze, nie w dół. Czyli dla pocisku ruch powietrza
              jest od góry i rysunek trzeba odwrócic o 90 stopni, ale w kierunku przeciwnym do
              ruchu wskazówek zegara. Siła Magnusa zatem działa w prawo. Dopiero kiedy pocisk
              osiagnie wierzchołek toru i zaczyan spadać, sytuacja sie odwraca i teraz siła
              zaczyna działać w lewo. Zatem pocisk w pierwszej fazie lotu zbaczłaby w prawo,
              a dopiero w drugiej w lewo. I kto wie, może oba te efekty sie wzajemnie znoszą i
              wypadkowe zboczenie będzie bliskie zeru?

              Więc ostatecznie nie wiem, czy Magnus moze "ponosic winę" za to zjawisko, które
              opisujesz. No, ale w każdym razie jest to jakas próba wytłumaczenia.
    • Gość: LUCYFER Gratuluje niektorych wyjasnien tej powszechnej IP: *.detroit-19rh16rt-20rh15rt.mi.dial-access.att.net 13.09.06, 17:13
      sily (trzeba sobie wyobrazic ja w megagalaktykach!!!). Wiatr, ujscia rzek,
      ksztalty gor, ruch plyt kontynentalnych, itp. sa rowniez zwiazane z efektem
      Coriolisa.
Inne wątki na temat:
Pełna wersja