FyzWeb  srážky a rotace
<< Speciální případy

Projevy Coriolisovy síly - pokračování >>

Projevy Coriolisovy síly na Zemi

Pohyb Foucaultova kyvadla jsme si vysvětlili působením Coriolisovy síly působící na rotující Zemi. Uvažovali jsme však zatím pouze pohyb kyvadla na pólu.

? Jak rychle se bude stáčet rovina kmitu kyvadla například v naší zeměpisné šířce?

Úloha se komplikuje tím, že povrch Země je kulatý. V naší zeměpisné šířce se proto závaží kyvadla nebude pohybovat kolmo k ose rotace Země, viz obr. 4. Směr pohybu závaží (tedy také směr jeho rychlosti v) bude svírat s osou rotace Země úhel j, který odpovídá zeměpisné šířce v daném místě.

        Porovnáním vztahů (35) a (41) zjistíme, že síla stáčející kyvadlo v zeměpisné šířce j je menší než na pólu a poměr těchto sil je roven sinj. Stejně se změní i zrychlení závaží „do boku“ a tedy i rychlost stáčení kyvadla, takže rychlost stáčení Foucaultova kyvadla v zeměpisné šířce j = 50° se dá určit jako 0,25°/min . sin50°, což se přibližně rovná 0,2°/min.

obr. 4

Můžeme také uvažovat, že vztah (41) platí pouze pro složku rychlosti závaží kyvadla, která je kolmá na osu rotace Země. Tato složka má velikost v.sinj, takže nám vyjde stejný výsledek.

Ze vztahu (35) je zřejmé, že nejrychleji se stáčí kyvadlo na pólu, na rovníku se nestáčí vůbec (Coriolisova síla je zde nulová) a na opačné polokouli se bude stáčet na druhou stranu (tedy na jižní polokouli doleva).

Úhlová rychlost rotace Země je velmi malá, a proto i účinky Coriolisovy síly jsou slabé a běžně s nimi nepočítáme v našem každodenním životě.

Pokuste se vymyslet, v jakých případech kromě Foucaultova kyvadla bychom mohli pozorovat účinky Coriolisovy síly na Zemi.

Protože je Coriolisova síla na Zemi malá, bude se projevovat především u pohybů, které trvají dostatečně dlouho.

Asi jste slyšeli, že takzvané pasáty (větry pravidelně vanoucí směrem k rovníku) se na severní polokouli stáčejí směrem doprava, tedy na západ, na jižní polokouli doleva, tedy také na západ. To lze vysvětlit z hlediska vztažné soustavy Země právě působením Coriolisovy síly.

        Z hlediska „vnější“ inerciální vztažné soustavy můžeme pohyb pasátů vysvětlit tak, že setrvávají v rovnoměrném přímočarém pohybu, zatímco Země se pod nimi otáčí směrem na východ.

        Pohyb vzdušných mas vůbec je ovlivňován mimo jiné právě působením Coriolisovy síly a meteorologové a klimatologové musejí s jejími účinky počítat.

Podobně jsou rotací Země ovlivňovány i mořské proudy a řeky na Zemi. U velkých vodních toků na severní polokouli se více podemílají pravé břehy než levé. Až budete pozorovat nějakou řeku ve volné přírodě můžete zkoumat o kolik více se řeka zařezává do pravého břehu. Nejlépe je tato skutečnost patrná u řek tekoucích na sever nebo na jih, kde situaci nekomplikuje odstředivá síla.

Možná jste slyšeli o tom, že voda vytékající z umyvadla (na severní polokouli) vytvoří vír, který se točí vždy doleva, a že to má na svědomí také Coriolisova síla.

? Může to být pravda?

Pokus: Nejjednodušší způsob jak se přesvědčit je vyzkoušet si to. Abychom mohli sledovat směr víru, můžeme na hladinu vytékající vody položit například víčko od lahve. Komentář

<< Speciální případy

Projevy Coriolisovy síly - pokračování >>

Na obsah