Coriolis effect Gidravlik yo’qotish haqida tushuncha Gidravlik yo’qotishning turlari

Koriolis koeffitsienti. Gidravlik yo‘qotish haqida tushuncha
Reja

1. 
   Coriolis effect
   
2. 
   Gidravlik yo’qotish haqida tushuncha
   
3. 
   Gidravlik yo’qotishning turlari
   

"Coriolis effect" bu erga yo'naltiriladi. Psixofizik idrok effekti uchun qarang Koriolis effekti (idrok). 1994 yilgi qisqa metrajli film uchun qarang Coriolis effekti (film).

Inersial mos yozuvlar tizimida (rasmning yuqori qismida) qora shar to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanadi. Shu bilan birga, aylanadigan / inersial bo'lmagan mos yozuvlar tizimida (rasmning pastki qismida) turgan kuzatuvchi (qizil nuqta) ob'ektni ushbu freymda mavjud bo'lgan Coriolis va markazdan qochiruvchi kuchlar tufayli egri yo'ldan yurgan deb biladi.

Yilda fizika, Koriolis kuchi bu harakatsiz yoki xayoliy kuch^[1] a ichida harakatlanadigan narsalarga ta'sir qiladi ma'lumotnoma doirasi inersial ramkaga nisbatan aylanadigan. Bilan mos yozuvlar ramkasida soat yo'nalishi bo'yicha aylanish, kuch ob'ekt harakatining chap tomoniga ta'sir qiladi. Soat yo'nalishi bo'yicha teskari (yoki teskari) aylanadigan kuchda kuch o'ng tomonga harakat qiladi. Burilish Koriolis kuchi ta'siridagi narsaning Coriolis ta'siri. Ilgari boshqalar tomonidan tan olingan bo'lsa-da, Coriolis kuchining matematik ifodasi frantsuz olimi tomonidan 1835 yilda nashr etilgan Gaspard-Gustav de Koriolis, nazariyasi bilan bog'liq holda suv g'ildiraklari.^[2] 20-asrning boshlarida bu atama Koriolis kuchi bilan bog'liq holda ishlatila boshlandi meteorologiya.
Nyuton harakat qonunlari ob'ektning harakatini an inersial (tezlashtirmaydigan) mos yozuvlar tizimi. Nyuton qonunlari aylanadigan mos yozuvlar tizimiga aylantirilganda, Coriolis va markazdan qochiruvchi tezlashishlar paydo bo'ladi. Massiv narsalarga qo'llanganda tegishli kuchlar ga mutanosib bo'ladi ommaviy ulardan. Koriolis kuchi aylanish tezligiga, markazdan qochirma kuch esa aylanish tezligining kvadratiga mutanosibdir. Coriolis kuchi aylanish o'qiga va aylanadigan ramkada tananing tezligiga perpendikulyar yo'nalishda harakat qiladi va aylanayotgan kadrdagi ob'ektning tezligiga mutanosib (aniqrog'i, uning tezligi o'qiga perpendikulyar bo'lgan qismiga mutanosib). aylanish). Santrifüj kuch radiusli yo'nalishda tashqi tomonga ta'sir qiladi va tananing aylanadigan ramka o'qidan masofasiga mutanosibdir. Ushbu qo'shimcha kuchlar atalet kuchlari deb nomlanadi, uydirma kuchlar yoki psevdo kuchlari.^[3] Ushbu xayoliy kuchlarning qo'shilishi bilan aylanishni hisobga olgan holda Nyuton harakat qonunlari aylanma tizimga xuddi inertsional tizim singari qo'llanilishi mumkin. Ular aylanmaydigan tizimda talab qilinmaydigan tuzatish omillari.^[4]
"Coriolis effect" atamasining mashhur (texnik bo'lmagan) ishlatilishida aylanadigan mos yozuvlar tizimi deyarli har doim Yer. Yer aylanayotganligi sababli, Yerga bog'langan kuzatuvchilar ob'ektlarning harakatini to'g'ri tahlil qilish uchun Coriolis kuchini hisobga olishlari kerak. Yer har bir kun / tun tsikli uchun bitta aylanishni yakunlaydi, shuning uchun kundalik narsalar harakati uchun Coriolis kuchi boshqa kuchlarga nisbatan odatda juda kichik; uning ta'siri odatda katta masofalar va uzoq vaqt davomida sodir bo'ladigan harakatlar, masalan, atmosferada havo yoki okeandagi suvning katta miqyosdagi harakati uchun seziladi; yoki uzoq aniqlikdagi artilleriya yoki raketa traektoriyalari kabi yuqori aniqlik muhim bo'lgan joyda. Bunday harakatlar Yer yuzi tomonidan cheklangan, shuning uchun faqat Koriolis kuchining faqat gorizontal komponenti muhimdir. Ushbu kuch Yer yuzidagi harakatlanuvchi jismlarni o'ng tomonga (harakat yo'nalishi bo'yicha) burilishga olib keladi. Shimoliy yarim shar va chap tomonda Janubiy yarim shar. Gorizontal burilish effekti yaqinida katta qutblar, chunki mahalliy vertikal o'q atrofida samarali aylanish tezligi u erda eng katta va nolga kamayadi ekvator.^[5] To'g'ridan-to'g'ri aylanadigan tizimda bo'lgani kabi, yuqori bosimli joylardan past bosimga o'tishdan ko'ra, shamollar va oqimlar ushbu yo'nalishning o'ng tomoniga shimolga qarab oqadi. ekvator (soat sohasi farqli o'laroq) va undan chap tomonda (soat yo'nalishi bo'yicha). Ushbu ta'sir aylanish va shu bilan shakllanish uchun javobgardir tsiklonlar (qarang Meteorologiyada koriolis effektlari ).
Koriolis kuchining kelib chiqishini intuitiv tushuntirish uchun Yer yuziga ergashishga majbur bo'lgan va shimoliy yarim sharda shimolga qarab harakatlanadigan ob'ektni ko'rib chiqing. Kosmik kosmosdan ko'rilgan narsa shimolga qarab ketmaydi, lekin sharqqa qarab harakatlanadi (u Yer yuzi bilan birga o'ng tomonga aylanadi). U shimolni qanchalik uzoqlashtirsa, "uning parallelligi diametri" shunchalik kichik bo'ladi (sirt nuqtasidan aylanish o'qiga minimal masofa, u o'qga to'g'ri burchakli tekislikda bo'ladi) va shuning uchun uning yuzasining sharqqa harakati sekinroq bo'ladi . Ob'ekt shimolga, yuqori kengliklarga qarab harakatlanayotganda, u boshlagan sharqiy tezlikni saqlab qolish tendentsiyasiga ega (Yer yuzidagi mahalliy narsalarning pasaygan sharqiy tezligiga mos kelish uchun sekinlashgandan ko'ra), shuning uchun u sharqqa (ya'ni uning dastlabki harakatining huquqi).
Shimolga qarab harakatlanishni ko'rib chiqadigan ushbu misoldan ko'rinmasa ham, gorizontal burilish sharqqa yoki g'arbga (yoki boshqa yo'nalishda) harakatlanadigan narsalar uchun teng ravishda sodir bo'ladi. Biroq, effekt drenaj suvining odatdagi kattalikdagi vannada, lavaboda yoki hojatxonada aylanishini belgilaydi degan nazariya zamonaviy olimlar tomonidan bir necha bor rad etilgan; kuch aylanishdagi boshqa ko'plab ta'sirlarga nisbatan ahamiyatsiz kichikdir.
Tarix

Rasm Cursus seu Mundus Mathematicus (1674) ning C.F.M. To'pponcha aylanayotgan Yerda qanday qilib o'z nishonidan o'ng tomonga burilib ketishi kerakligini ko'rsatib turibdi, chunki to'pning o'ngga burilishi minoraga qaraganda tezroq.

Rasm Cursus seu Mundus Mathematicus (1674) ning C.F.M. To'p aylanayotgan Yerdagi minoradan qanday tushishi kerakligini ko'rsatib beradi. To'p bo'shatildi F. Minora tepasi uning asosidan tezroq harakat qiladi, shuning uchun to'p yiqilayotganda minora tagligi tomon harakatlanadi Men, lekin minora tepaligining sharqqa tomon tezligiga ega bo'lgan to'p minora poydevoridan oshib ketadi va sharqqa yana L.

Italiyalik olim Jovanni Battista Rikcioli va uning yordamchisi Franchesko Mariya Grimaldi ta'sirini artilleriya bilan bog'liq holda 1651 yilda tasvirlab bergan Almagestum Novum, Yerning aylanishi shimolga otilgan to'p sharqqa burilishiga olib kelishi kerak deb yozgan.^[12] 1674 yilda Klod François Milliet Dechales unda tasvirlangan Cursus seu Mundus Mathematicus Yerning aylanishi sayyora qutblaridan biriga yo'naltirilgan ham tushayotgan jismlarning, ham snaryadlarning traektoriyalarida burilishni keltirib chiqarishi kerak. Rikcioli, Grimaldi va Dechales bu ta'sirni Kopernikning geliosentrik tizimiga qarshi bahsning bir qismi sifatida tasvirlashdi. Boshqacha qilib aytganda, ular Yerning aylanishi effekt yaratishi kerak, shuning uchun ta'sirni aniqlay olmaganlik harakatsiz Yer uchun dalil edi.^[13] Coriolis tezlanish tenglamasi 1749 yilda Eyler tomonidan chiqarilgan,^[14][15] va effekt gelgit tenglamalari ning Per-Simon Laplas 1778 yilda.^[16]
Gaspard-Gustav Koriolis kabi aylanadigan qismlarga ega mashinalarning energiya samaradorligi to'g'risida 1835 yilda maqola nashr etdi suv g'ildiraklari.^[17] Ushbu maqolada aylanuvchi mos yozuvlar tizimida aniqlanadigan qo'shimcha kuchlar ko'rib chiqildi. Coriolis ushbu qo'shimcha kuchlarni ikki toifaga ajratdi. Ikkinchi toifaga kelib chiqadigan kuch mavjud edi o'zaro faoliyat mahsulot ning burchak tezligi a koordinatalar tizimi va zarrachaning proektsiyasi tezlik samolyotga perpendikulyar tizimga aylanish o'qi. Koriolis bu o'xshashlikni "bilan o'xshash markazlashtiruvchi kuch" deb atagan markazdan qochiradigan kuch allaqachon birinchi toifada ko'rib chiqilgan.^[18][19] Effekt 20-asrning boshlarida "nomi bilan tanilgantezlashtirish Coriolis ",^[20] 1920 yilga kelib esa "Koriolis kuchi" sifatida.^[21]
1856 yilda, Uilyam Ferrel mavjudligini taklif qildi qon aylanish hujayrasi yaratish uchun Coriolis kuchi tomonidan havo o'zgarib ketadigan o'rta kengliklarda g'arbiy shamollar hukmron.^[22]
Erning aylanishi havo oqimiga qanday ta'sir ko'rsatishi haqidagi kinematikani tushunish dastlab qisman edi.^[23] 19-asr oxiri, ning keng ko'lamli o'zaro ta'sirining to'liq darajasi bosim gradyanli kuch va oxir-oqibat havo massalari bo'ylab harakatlanishiga olib keladigan kuchni qaytaruvchi izobarlar tushunilgan.