A A A A Автор Тема: Coriolis only  (Прочитано 2478 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

AN1440

  • Гость
Coriolis only
« : 11.12.2005 [03:05:01] »
Сила Кориолиса... На неё обычно списывают всё, что происходит при "относительном движении материальной точки во вращающейся системе координат".
Известео, что последствия этой силы проявляются существенно только при значительных скоростях (полет снаряда, ракеты), или значительном времени действия (подмыв правого берега реки в северном полушарии).
Вот: обычно силой кориол(извините- Кориол)иса объясняют вращение воды, вытекающей из ванны.
Общеизвестно, что вода, вытекающая из ванны (не "ДжаКузи", которым пользуются особо крутые бизнесс-мены, а из обыкновенной ванны, чугунной, за 5 тысяч рублей), в процессе такого вытекания вращается в виде воронки. Вращение (у нас, во северном полушарии) происходит вправо. Попробуйте принудительно закрутить воронку влево! Вода начинает дергаться, коряжиться и ... снова закручивается вправо!
Но... Сила Кориолиса ведь должна заставлять воду, подходящую к сливному отверстию отклоняться вправо! То есть, воронка должна вращаться СправаНалево!.
Что скажет гр. Кориолис (возможно, его уже нет с нами - тогда он уже ничего не скажет)?
А что скажут господа астрОномы?
« Последнее редактирование: 11.12.2005 [03:09:38] от AN1440 »

Оффлайн Karen

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 6 326
  • Рейтинг: +272/-26
  • Янг, Карен
    • Show only replies by Karen
Re: Coriolis only
« Ответ #1 : 11.12.2005 [06:41:11] »
Эффект/сила Кориолиса только наблюдаемый в больщих площадях. В ванной разница между северным краем и южным краем ванной не достаточно чтобы заставлять работать этот эффект--кроме того, когда есть особая ванная и спецаилизированные, очень чувствительные предметы. Ну, если Ваша ванная имела бы размер Тихого океана, всё было бы по другому. ;) В обычной ванной другие вещи более эффективными, как точная профиль дренажной трубы, несовершенства в ванной самой, и т.д. В своей ванной, я старалась заставлять воду идти вправо и влево в том же успех. Смотрите на http://www.ems.psu.edu/~fraser/Bad/BadCoriolis.html или http://math.ucr.edu/home/baez/physics/General/bathtub.html.

Цитировать
Вращение (у нас, во северном полушарии) происходит вправо. Попробуйте принудительно закрутить воронку влево! Вода начинает дергаться, коряжиться и ... снова закручивается вправо!
Но... Сила Кориолиса ведь должна заставлять воду, подходящую к сливному отверстию отклоняться вправо! То есть, воронка должна вращаться СправаНалево!.
Не понимаю если у Вас есть вопрос здесь, но может быть это поможет в объяснении: http://www.ems.psu.edu/~fraser/Bad/BadFAQ/BadCoriolisFAQ.html. Смотрите особенно на "You have it backwards." По крайне мере, есть хорошая иллюстрация.

« Последнее редактирование: 11.12.2005 [06:46:12] от Karen »

AN1440

  • Гость
Re: Coriolis only
« Ответ #2 : 11.12.2005 [15:08:46] »
Из всего я понял, что за водоворот в ванне отвечает не только Кориолис.
Первый русский вопрос: Кто виноват?

Оффлайн edward

  • *****
  • Сообщений: 760
  • Рейтинг: +14/-4
  • H to He who am the only one?
    • Show only replies by edward
    • Файловая система reiser4
Re: Coriolis only
« Ответ #3 : 12.12.2005 [03:37:47] »
Из всего я понял, что за водоворот в ванне отвечает не только Кориолис.
Первый русский вопрос: Кто виноват?

Я так думаю, уравнения из гидродинамики, которые дают устойчивые и неустойчивые решения.
"Что было, когда ничего не было"
                         И.С.Шкловский

Оффлайн Karen

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 6 326
  • Рейтинг: +272/-26
  • Янг, Карен
    • Show only replies by Karen
Re: Coriolis only
« Ответ #4 : 13.12.2005 [04:06:10] »
Первый русский вопрос: Кто виноват?
Первый американский ответ: Россияне, конечно!  >:D

Оффлайн akb

  • *****
  • Сообщений: 1 019
  • Рейтинг: +14/-0
  • Константин
    • Show only replies by akb
Re: Coriolis only
« Ответ #5 : 13.12.2005 [13:39:17] »
Сила Кориолиса... На неё обычно списывают всё, что происходит при "относительном движении материальной точки во вращающейся системе координат".
Известео, что последствия этой силы проявляются существенно только при значительных скоростях (полет снаряда, ракеты), или значительном времени действия (подмыв правого берега реки в северном полушарии).
Вот: обычно силой кориол(извините- Кориол)иса объясняют вращение воды, вытекающей из ванны.
Общеизвестно, что вода, вытекающая из ванны (не "ДжаКузи", которым пользуются особо крутые бизнесс-мены, а из обыкновенной ванны, чугунной, за 5 тысяч рублей), в процессе такого вытекания вращается в виде воронки. Вращение (у нас, во северном полушарии) происходит вправо. Попробуйте принудительно закрутить воронку влево! Вода начинает дергаться, коряжиться и ... снова закручивается вправо!
Но... Сила Кориолиса ведь должна заставлять воду, подходящую к сливному отверстию отклоняться вправо! То есть, воронка должна вращаться СправаНалево!.
Что скажет гр. Кориолис (возможно, его уже нет с нами - тогда он уже ничего не скажет)?
А что скажут господа астрОномы?
Может, сильно огорчу, но от силы Кориолиса направление вращения воронки в ванной не зависит. И вращается вода в этой воронке то в одну, то в другую сторону. Всё зависит от неровностей и неоднородностей, пардон, сливного отверстия. Поэкспериментируйте на досуге  :) ;)
Для проявления силы Кориолиса, как выше сказано, нужны большие расстояния. Например, все смерчи - тайфуны - циклоны - антициклоны строго подчиняются этой силе, и, более того, именно ею и формируются.

С уважением,
Константин Афанасьев.
Иногда смотрю на небо.

Оффлайн Дмитрий Вибе

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 18 026
  • Рейтинг: +505/-52
  • Дети любят бутерброд с маргарином!
    • Show only replies by Дмитрий Вибе
    • Персональная страница
Re: Coriolis only
« Ответ #6 : 13.12.2005 [16:22:30] »
Всё зависит от неровностей и неоднородностей, пардон, сливного отверстия. Поэкспериментируйте на досуге  :) ;)

Так и представил себе этот эксперимент с неровностями сливного отверстия ванны... Молоток, зубило, осколки эмали... И немой укор в глазах жены...
Было бы ошибкой думать.

Оффлайн akb

  • *****
  • Сообщений: 1 019
  • Рейтинг: +14/-0
  • Константин
    • Show only replies by akb
Re: Coriolis only
« Ответ #7 : 13.12.2005 [18:17:47] »
 ;D ;D ;D
Это уже экстрим! Неровностей там хватает и без зубила.
Иногда смотрю на небо.

Оффлайн Маска

  • *****
  • Сообщений: 3 490
  • Рейтинг: +153/-11
  • Все твои друзья-фальшивые,все твои враги-настоящие
    • Show only replies by Маска
Re: Coriolis only
« Ответ #8 : 13.12.2005 [23:12:24] »
Не знаю как там с неровностями  ;) Но скажу одно  - мне прихошлось один разок находится на экваторе.И провел небольшой эксперимент (заранее приготовил небольшой тазик с дырой посередине,не подумайте чего плохово :-\) - отошел метров на 20 от экватора (там знак установлен) на север , щепка брошенная на вытекающюю из таза воду вращалась против час.стрелки.Перешел "границу" на теже 20 метров-она уже крутилась по часовой.А ну умники - кто догадается что было точно на экваторе ??? ::)
Каждым утром мы холодной водой сны вытираем из глаз.

hoarfrost

  • Гость
Re: Coriolis only
« Ответ #9 : 14.12.2005 [00:57:36] »
Здравствуйте!

Очень даже возможно, что я чего-то не так понял. Если что не так - поправьте пожалуйста.

Кориолисово ускорение aкор = 2(ωxυотн).

υотн, насколько я понимаю - скорость стекания воды в воронку.

Для воды, стекающей и с северного, и с южного, и с западного, и с восточного края, кориолисово ускорение будет направлено в одну сторону. При этом воронка "должна" вращаться засчёт того, что одна из сил Кориолиса должна быть чуть больше, чем другая - например, из-за того, что один из векторов направлен под чуть меньшим/большим углом к вектору угловой скорости, чем другой.

Интересная ситуация возникает когда мы обращаемся к экватору.

Ведь на экваторе, и южнее и севернее его сила кориолиса будет направлена в одну сторону - поскольку вектор υотн по прежнему "гуляет" возле перпендикуляра к вектору ω, а синус угла что чуть большего π/2 что чуть меньшего, всё равно почти равен единице. Да и не особо верится в то, что при микроскопическом изменении параметров вдруг так резко изменились силы - на противоположные. И поэтому векторы угловой скорости вращения воды в воронке что севернее экватора, что южнее, по идее, должны быть направлены практически в одном и том же направлении. Но из-за того, что перейдя в другое полушарие мы стали смотреть на воронку словно с другой стороны, (как бы из зазеркалья), то нам должно показаться, что воронка стала вращатся в другом направлении. (Хотя, можно сказать, что если раньше к экватору был ближе южный край, а теперь северный, то теперь - наоборот).

На экваторе, по идее, вода должна стекать ровно. Поскольку силы Кориолиса, действующие на различные потоки воды, должны друг друга уравновешивать. А южнее экватора одна из сил снова будет больше, чем другая.

Но все эти эффекты должны быть очень слабы - порядка 2•(2*3.14/24.0/3600.0/с*1*м/с) - 2•(2*3.14/24.0/3600.0/с*1*м/с)*sin(π/2 - α) = 1.4537E-4 - 1.453E-4*(1 - 0.3E-11) ~ 0.5E-15 м/с2...

0.3E-11 я получил исходя из того, что синус (π/2 - α) можно для оценки приравнять к 1 - α (хотя при разложении в ряд Тейлора косинуса для малого угла надо вроде бы квадрат брать, но это бы только уменьшило коэффициент), а сам α находил как отношение ширины отверстия в воронке к радиусу Земли.

Хотя лучше проверьте...
« Последнее редактирование: 14.12.2005 [07:44:15] от hoarfrost »