Hiệu ứng Coriolis – Wikipedia tiếng Việt

Hiệu ứng Coriolis là hiệu ứng xảy ra trong các hệ quy chiếu quay so với các hệ quy chiếu quán tính, được đặt theo tên của Gaspard-Gustave de Coriolis-nhà toán học, vật lý học người Pháp đã mô tả nó năm 1835 thông qua lý thuyết thủy triều của Pierre-Simon Laplace. Nó được thể hiện qua hiện tượng lệch quỹ đạo của những vật chuyển động trong hệ quy chiếu này. Sự lệch quỹ đạo do một loại lực quán tính gây ra, gọi là lực Coriolis. Lực Coriolis được xác định bằng công thức sau:

F
→

=
2
m
(

v
→

×

ω
→

)

{\displaystyle {\overrightarrow {F}}=2m({\overrightarrow {v}}\times {\overrightarrow {\omega }})}

Bạn đang đọc: Hiệu ứng Coriolis – Wikipedia tiếng Việt

Với: m là khối lượng của vật, v là véctơ vận tốc của vật, ω là véctơ vận tốc góc của hệ, còn dấu × là tích véctơ. Phương trình trên đây là phương trình véctơ.

Nếu một vật hoạt động dọc theo đường bán kính theo chiều rời xa trục quay của hệ qui chiếu thì sẽ chịu tác động ảnh hưởng của một lực theo phương vuông góc với nửa đường kính và theo chiều ngược với chiều quay của hệ. Còn nếu vật hoạt động về phía trục quay thì lực sẽ tác động ảnh hưởng vào vật theo chiều quay của hệ qui chiếu .Điều này nghĩa là nếu vật được thả lăn tự do theo phương của nửa đường kính, theo chiều ra phía ngoài, thì nó sẽ quành về ngược chiều quay của hệ qui chiếu. Còn nếu như vật được thả lăn tự do về phía trục thì sẽ ngược lại .

Phương của lực quán tính li tâm thì cùng phương với

r

{\displaystyle r}

nên lực quán tính li tâm không làm cho vật bị lệch quỹ đạo, lực Coriolis có phương vuông góc với mặt phẳng tạo bởi

w

{\displaystyle w}

và

v
′

{\displaystyle v’}

nên làm cho vật bị lệch hướng quỹ đạo, quả bóng không đứng yên so với người quan sát đứng trên bàn quay mà chuyển động theo một quỹ đạo là một đường cong, viên bi không lăn ra theo đường bán kính mà bị lệch thành đường cong ngược theo chiều quay của đĩa, vật rơi có hiện tượng lệch về phía đông do Trái Đất quay từ Tây sang Đông.

Trên Trái Đất[sửa|sửa mã nguồn]

Trái Đất quay quanh trục của mình, vì thế mà các vật chuyển động trên Trái Đất đều chịu hiệu ứng Coriolis.

Ở phía bắc bán cầu, những vật hoạt động có xu thế vòng sang phải, còn ở nam bán cầu thì vòng trái ( nhìn theo chiều hoạt động của vật ). Đối với những vật hoạt động dọc theo đường vĩ tuyến ( ở Bắc cũng như Nam Bán Cầu ) thì hiệu ứng Coriolis không làm lệch hướng hoạt động mà chỉ làm cho vật nặng hơn lên ( khi hoạt động về phương Tây ), hoặc nhẹ bớt đi ( khi hoạt động về phương Đông ). Còn so với những vật rơi tự do thì chúng đều có điểm rơi lệch về phía Đông so với điểm rọi thẳng đứng của nó ( bỏ lỡ ảnh hưởng tác động của gió ) .
Hiệu ứng Coriolis so với những dòng gió thổi trên mặt phẳng Trái Đất, mô phỏng cho trường hợp lý tưởng là những dòng gió không ma sát với nhau .Hiệu ứng này khó cảm nhận được, do hoạt động quay của Trái Đất rất chậm. Nó chỉ Open trong những quy trình lê dài, hoặc tác động ảnh hưởng vào những vật hoạt động nhanh, hay những vật ” tự do ” tức là tổng những lực tác động ảnh hưởng lên nó là nhỏ cỡ độ lớn của lực Coriolis. Sau đây là một vài ví dụ về ảnh hưởng tác động của hiệu ứng Coriolis :

1. Trên Bắc Bán Cầu gió thổi có xu hướng vòng phải, còn ở Nam Bán Cầu thì vòng trái;
2. Ở trên cả hai bán cầu, bờ Tây các con sông chảy theo hướng Bắc – Nam là chủ yếu và ngược lại bị xói mòn nhiều hơn bờ Đông;
3. Các con sông chảy theo hướng từ Tây sang Đông thường là các con sông lớn hơn các con sông chảy theo hướng ngược lại. Trên thực tế, các con sông lớn có dòng chảy chủ yếu gần song song với xích đạo theo hướng Tây – Đông thường là sông lớn: Sông Dương Tử, Sông Amazon, Sông Danube…

Ví dụ, nếu từ một miền nào đó trên Bắc Bán Cầu có luồng gió khởi đầu thổi về phía Cực Bắc, nghĩa là luồng gió này tiến về những vùng vĩ tuyến có tốc độ dài nhỏ hơn so với nó, do vậy gió thổi tới những miền ở phương Bắc không theo chiều Bắc mà theo chiều Tây-Bắc. Càng xa điểm xuất phát bao nhiêu thì thành phần ” phương Đông ” càng lớn bấy nhiêu. Đối với người quan sát trên mặt đất thì hiện tượng kỳ lạ này trông như thể có một lực nào đấy tác động ảnh hưởng từ phía Tây về phía Đông. Lực này chính là lực Coriolis .

Hiệu ứng Coriolis phải được để ý tới trong các lĩnh vực như pháo binh, tên lửa đạn đạo (không phải “tên lửa hành trình”, vì loại này tự lái tìm mục tiêu), hoa tiêu hàng không, hàng không vũ trụ.

Người tiên phong đã kiểm chứng bằng thực nghiệm hiệu ứng Coriolis là Léon Foucault, bằng ” con lắc Foucault ” nổi tiếng của mình .

Source: https://mix166.vn
Category: Thế Giới