- Trang chủ >>
- Khoa Học Tự Nhiên >>
- Vật lý
Hiệu ứng Coriolis - Trên Trái Đất pot
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (151.41 KB, 5 trang )
Hiệu ứng Coriolis - Trên
Trái Đất
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, các vật chuyển động có xu hướng vòng sang phải, còn ở
nam bán cầu thì vòng trái (nhìn theo chiều chuyển động của vật). Đối với các
vật chuyển động dọc theo đường vĩ tuyến (ở Bắc cũng như Nam Bán Cầu) thì
hiệu ứng Coriolis không làm lệch hướng chuyển động mà chỉ làm cho vật
nặng hơn lên (khi chuyển động về phương Tây), hoặc nhẹ bớt đi (khi chuyển
động về phương Đông). Còn đối với các vật rơi tự do thì chúng đều có điểm
rơi lệch về phía Đông so với điểm rọi thẳng đứng của nó (bỏ qua ảnh hưởng
của gió).
Hiệu ứng Coriolis đối với các dòng gió thổi trên bề mặt Trái Đất, mô phỏng
cho trường hợp lý tưởng là các dòng gió không ma sát với nhau.
Hiệu ứngnày khó cảm nhận được, do chuyểnđộng quaycủa Trái Đất rất
chậm.Nó chỉ xuất hiện trongcác quá trình kéo dài,hoặc tác độngvào những vật
chuyển độngnhanh, haycác vật "tự do" tứclà tổngcác lựctác động lênnó là nhỏ
cỡ độ lớn của lực Coriolis.Sauđây là một vài ví dụ về ảnh hưởng của hiệu ứng
Coriolis:
Trên Bắc Bán Cầu gió thổi có xu hướng vòng phải, còn ở Nam Bán Cầu thì
vòng trái;
Ở Bắc Bán Cầu các dòng sông có bờ phải bị xói mòn nhiều hơn (tương ứng, ở
Bán Cầu Nam – bờ trái);
Ở Bắc Bán Cầu, các xoáy nước và xoáy của gió cuồng phong, lốc xoáy hầu như
đều xoay theo chiều kim đồng hồ (ở Nam Bán Cầu thì ngược lại).
Ví dụ, nếu từ một miềnnào đó trên Bắc BánCầu cóluồng gió bắt đầu thổivề phía
Cực Bắc, nghĩalà luồng gió này tiến về những vùng vĩ tuyếncó vận tốcdài nhỏ hơn
so với nó, do vậy gió thổi tới các miềnở phươngBắc không theo chiều Bắcmà theo
chiều Đông-Bắc. Càng xađiểm xuất phát baonhiêu thì thànhphần "phương Đông"
càng lớnbấy nhiêu. Đối với người quansát trênmặt đất thì hiện tượng này trông
như thể có một lực nào đấy tác động từ phía Tây về phíaĐông. Lựcnày chínhlà lực
Coriolis.
Ngườiđầu tiên đã kiểm chứngbằng thực nghiệm hiệu ứng Coriolis là Léon
Foucault, bằng"con lắc Foucault"nổi tiếng củamình.
Nếu một vật chuyển động dọctheo đường bánkínhtheo chiều rời xa trục quaycủa
hệ qui chiếuthì sẽ chịu tác độngcủa một lựctheo phương vuông góc với bán kính
và theo chiều ngược với chiều quay của hệ. Còn nếu vật chuyểnđộng về phía trục
quay thì lực sẽ tác động vào vật theochiều quaycủa hệ qui chiếu.
Điều này nghĩa lànếu vật được thả lăn tự do theo phươngcủa bánkính, theo chiều
ra phía ngoài, thì nósẽ quành về ngược chiều quaycủa hệ qui chiếu.Còn nếu như
vật được thả lăn tự dovề phía trục thì sẽ ngượclại.
Phương của lựcquán tính li tâm thì cùngphương với rnên lực quán tínhli tâm
khônglàm cho vật bị lệch quỹ đạo, lực Coriolis cóphươngvuông góc với mặt
phẳngtạo bởiw và v' nênlàm cho vật bị lệch hướng quỹ đạo, quả bóng không
đứng yênso với người quansát đứngtrên bàn quaymà chuyểnđộng theo một quỹ
đạo là một đường cong, viên bi khônglăn ratheo đường bánkínhmà bị lệch thành
đườngcong ngượctheo chiều quaycủađĩa, vật rơi có hiệntượng lệchvề phía
đôngdo Trái Đấtquay từ Tây sangĐông.
* Vì sao bao giờ nước chảy
cũng cuộn xoáy xuống cống?
Đây là quyluật chung do tác
dụng củalực Coriolis. Trái Đất
quay quanhtrục của mình,vì thế
mà các vậtchuyển độngtrên trái đất đều chịu hiệu ứngCoriolis.Ở phía bắc bán
cầu, cácvật chuyển động có xu hướng vòng sang phải, còn ở nam bán cầu thì vòng
trái (nhìntheo chiều chuyểnđộng của vật). Đốivới các vật chuyển độngdọc theo
đường vĩ tuyến (ở Bắc cũng như Nam bán cầu) thì hiệuứng Coriolis không làm
lệch hướng chuyểnđộng mà chỉ làm cho vật nặng hơnlên (khi chuyển độngvề
phươngTây), hoặc nhẹ bớt đi (khi chuyển động về phương Đông). Còn đốivới các
vật rơi tự do thì chúngđều cóđiểm rơi lệch về phía Đông so với điểmrọi thẳng
đứng củanó (bỏ qua ảnh hưởngcủa gió).
Hiệu ứngnày khó cảm nhận được, do chuyểnđộng quaycủa trái đất rất
chậm. Nóchỉ xuất hiện trong các quátrình kéo dài, hoặc tácđộng vàonhữngvật
chuyển động nhanh,hay cácvật "tự do" tứclà tổngcác lựctác động lênnó là nhỏ
cỡ độ lớn củalực Coriolis.
Sau đây là một vài ví dụ về ảnhhưởng của hiệu ứngCoriolis:Trên Bắcbán
cầu gió thổi có xu hướng vòngphải,còn ở Nam bán cầu thìvòng trái; ở Bắc bán cầu
các dòngsông có bờ phải bị xói mòn nhiều hơn(tương ứng,ở bán cầu Nam –bờ
trái); Ở Bắc bán cầu,các xoáy nướcvà xoáy của giócuồng phong, lốc xoáy hầu như
đều xoay theochiều kimđồnghồ (ở Nam bán cầu thì ngược lại). Với dòng nước
chảy vàocốngcác phần tử nước ở phía đông đẩy mạnh hơn sang phía tây tạo ra
dòng xoáy ngược chiều kimđồng hồ. Nếu ở phíanam đường xích đạo thì lại có
dòng xoáy theo chiều ngượclại.
