أثر كوريوليس

عودة للموسوعة

أثر كوريوليس

Figure 1: In the inertial frame of reference (upper part of the picture), the black object moves in a straight line. However, the observer (red dot) who is standing in the rotating frame of reference (lower part of the picture) sees the object as following a curved path.

أثر كوريوليس هوميل أوانحراف جسم متحرك بتأثير من دوران الكرة الأرضية فالحركة الأفقية تميل إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي وتميل الى اليسار في نصف الكرة الجنوبي. وأثر كوريوليس نسبة الى العالم الفرنسي گاسپار-گوستاڤ كوريوليس الذى أثبت رياضيا سنة 1835م تأثير دوران الكرة الأرضية على الأجسام المتحركة فوق سطحها، مع حتى الرياضيات التي ظهرت في المعادلات المدية tidal equations من قبل پيير-سيمون لاپلاس منذ عام 1778. يحدث تأثير كوريوليس نتيجة ما يدعى بقوة كوريوليس، التي تظهر في معادلة الحركة لجسم ما ضمن إطار مرجعي دوراني. قوة كوريوليس تعتبر مثالا عن القوى التخيلية fictitious force (أوالقوى الكاذبة pseudo force) ، لأنها لا تظهر عندما يتم التعبير عن نفس الحركة ضمن إطار مرجعي عطالي inertial frame of reference .، حيث يتم شرح حركة الجسم عن طريق القوى الحقيقية المطبقة دون الحاجة لقوة تخيلية، طبعا مع مفهوم العطالة. أما في إطار مرجعي دوراني ، فإن قوى كوريوليس تعتمد على السرعة للجسم المتحرك ، والقوة النابذة، التي لاتعتمد على سرعة الأجسام المتحركة. كلا القوتين لازمتين لوصف الحركة بشكل دقيق.

ربما تكون الإطار المرجعي الدوراني الأكثر أهمية هوالأرض. فالأجسام المتحركة بحرية على سطح الأرض تتعرض لقوة كوريوليس، ويظهر ذلك في ميلان حركتها نحواليمين في نصف الكرة الشمالي، ونحواليسار في نصف الكرة الجنوبي. حركة الهواء والرياح في الغلاف الأرضي والمياه في المحيطات هي أمثلة واضحة لهذا السلوك. فبدلا من التوجه مباشرة من مناطق الضغط المرتفع لمناطق الضغط المنخفض كما يجب حتى يحدث في كوكب غير دائر ، نجد حتى اتجاه الحركة ينحرف قليلا إلى اليمين من منطقة الضغط المنخفض في النصف الشمالي، وبالعكس إلى اليسار في النصف الجنوبي.

تطبيقه على الأرض

كرة دوارة

Figure 2: Coordinate system at latitude φ with x-axis east, y-axis north and z-axis upward (that is, radially outward from center of sphere).


الشمس والنجوم البعيدة

The motion of the Sun as seen from Earth is dominated by the Coriolis and centrifugal forces. For ease of explanation consider the situation of a distant star (with mass m) located over the equator, at position , perpendicular to the rotation vector so . It is observed to rotate in the opposite direction as the Earth's rotation once a day, making its velocity . The fictitious force consisting of Coriolis and centrifugal forces is:

This can be recognised as the centripetal force that will keep the star in a circular movement around the observer.


فهم الأرصاد الجوية

Figure 12: This low pressure system over Iceland spins counter-clockwise due to balance between the Coriolis force and the pressure gradient force.
Figure 13: Schematic representation of flow around a low-pressure area in the Northern hemisphere. The Rossby number is low, so the centrifugal force is negligible. The pressure-gradient force is represented by blue arrows, the Coriolis acceleration (always perpendicular to the velocity) by red arrows
Figure 14: Schematic representation of inertial circles of air masses in the absence of other forces, calculated for a wind speed of approximately 50 to 70 m/s. Note that the rotation is exactly opposite of that normally experienced with air masses in weather systems around depressions.


الحالات الخاصة

مدفع على قرص دوار

Figure 3: Cannon at the center of a rotating turntable. To hit the target located at position 1 on the perimeter at time t = 0s, the cannon must be aimed ahead of the target at angle θ. That way, by the time the cannonball reaches position ثلاثة on the periphery, the target also will be at that position. In an inertial frame of reference, the cannonball travels a straight radial path to the target (curve yA). However, in the frame of the turntable, the path is arched (curve yB), as also shown in the figure.
Figure 4: Successful trajectory of cannonball as seen from the turntable for three angles of launch θ. Plotted points are for the same equally spaced times steps on each curve. Cannonball speed v is held constant and angular rate of rotation ω is varied to achieve a successful "hit" for selected θ. For example, for a radius of 1 m and a cannonball speed of 1 m/s, the time of flight tf = 1 s, and ωtf = θ → ω and θ have the same numerical value if θ is expressed in radians. The wider spacing of the plotted points as the target is approached show the speed of the cannonball is accelerating as seen on the turntable, due to fictitious Coriolis and centrifugal forces.
Figure 5: Acceleration components at an earlier time (top) and at arrival time at the target (bottom)
Figure 6: Coriolis acceleration, centrifugal acceleration and net acceleration vectors at three selected points on the trajectory as seen on the turntable.


كرة ملقاة على كاروسل دوار

Figure 7: A carousel is rotating counterclockwise. Left panel: a ball is tossed by a thrower at 12:00 o'clock and travels in a straight line to the center of the carousel. While it travels, the thrower circles in a counterclockwise direction. Right panel: The ball's motion as seen by the thrower, who now remains at 12:00 o'clock, because there is no rotation from their viewpoint.

كرة مرتدة

Figure 8: Bird's-eye view of carousel. The carousel rotates clockwise. Two viewpoints are illustrated: that of the camera at the center of rotation rotating with the carousel (left panel) and that of the inertial (stationary) observer (right panel). Both observers agree at any given time just how far the ball is from the center of the carousel, but not on its orientation. Time intervals are 1/10 of time from launch to bounce.


شرح تصويري لتأثير كوريوليس

Figure 9: A fluid assuming a parabolic shape as it is rotating
Figure 10: The forces at play in the case of a curved surface.
Red: gravity
Green: the normal force
Blue: the resultant centripetal force.


تأثيرات كوريوليس في مجالات أخرى

مقياس كوريوليس للسريان

Figure 11: Object moving frictionlessly over the surface of a very shallow parabolic dish. The object has been released in such a way that it follows an ellipse-shaped trajectory.
Left: The inertial point of view.
Right: The co-rotating point of view.

الفيزياء الجزيئية

طيران الحشرات

انظر أيضا

المصادر

  • مؤمن, عبد الأمير (2006). قاموس دار الفهم الفلكي. بيروت، لبنان: دار الفهم للملايين.

مزيد من القراءة

قراءات اخرى

وصلات خارجية


تاريخ النشر: 2020-06-04 15:35:50
التصنيفات: Portal templates with all redlinked portals, ميكانيكا كلاسيكية, قوى, ديناميكا الغلاف الجوي, ظواهر طبيعية, قوى تخيلية, دوران

مقالات أخرى من الموسوعة

سحابة الكلمات المفتاحية، مما يبحث عنه الزوار في كشاف:

آخر الأخبار حول العالم

حجز 160 كلغ من اللحوم الحمراء الفاسدة بباتنة

المصدر: آخر ساعة - الجزائر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:51
مستوى الصحة: 60% الأهمية: 68%

"منير الحدادي" يغادر إشبيلية صوب العاصمة مدريد للتوقيع مع ناديه الجديد

المصدر: أخبارنا المغربية - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:27
مستوى الصحة: 69% الأهمية: 76%

اتلاف  15 ألف شجرة زيتون خلال الحرائق الأخيرة بجيجل

المصدر: آخر ساعة - الجزائر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:53
مستوى الصحة: 51% الأهمية: 70%

كيف ستتجاوز أوروبا امتحان «شتاء السخط»؟

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:41
مستوى الصحة: 83% الأهمية: 94%

قتال على حدود السودان بين إثيوبيا وقوات تيغراي - أخبار السعودية

المصدر: صحيفة عكاظ - السعودية التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:45
مستوى الصحة: 45% الأهمية: 60%

عملاق إنجليزي يفاوض للتعاقد مع زياش في الساعات الأخيرة من الميركاتو

المصدر: أخبارنا المغربية - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:25
مستوى الصحة: 64% الأهمية: 85%

بوتين: غورباتشوف كان له «تأثير كبير على تاريخ العالم»

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:38
مستوى الصحة: 87% الأهمية: 91%

كيسنجر: غورباتشوف قدم خدمات جليلة للإنسانية

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:36
مستوى الصحة: 95% الأهمية: 96%

باكستان: تعبئة عامة لإغاثة ملايين المتضررين من فيضانات كارثية

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:33
مستوى الصحة: 91% الأهمية: 93%

قديورة يكشف سر تأقلمه السريع مع الدحيل القطري

المصدر: آخر ساعة - الجزائر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:56
مستوى الصحة: 53% الأهمية: 62%

«مكافحة المخدرات» السعودية تحبط تهريب مخدرات هي الأكبر من نوعها

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:31
مستوى الصحة: 82% الأهمية: 91%

التيار الصدري يدعو إلى إعلان الحداد على ضحاياه

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:35
مستوى الصحة: 80% الأهمية: 94%

أمانة عسير تتتبع ناشري المُلصقات الإعلانية المخالفة - أخبار السعودية

المصدر: صحيفة عكاظ - السعودية التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:43
مستوى الصحة: 51% الأهمية: 67%

لافروف: موسكو وطهران تبحثان آليات للتعاون ضد الإملاءات الغربية

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:37
مستوى الصحة: 85% الأهمية: 100%

الحرائق تأتي على 90 هكتار بعنابة 

المصدر: آخر ساعة - الجزائر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:48
مستوى الصحة: 56% الأهمية: 61%

عشرات القتلى والجرحى في حادثة سير خطيرة بالجزائر

المصدر: أخبارنا المغربية - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-31 15:23:23
مستوى الصحة: 66% الأهمية: 77%

تحميل تطبيق المنصة العربية