КОРИОЛИ́СА СИ́ЛА
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
КОРИОЛИ́СА СИ́ЛА, одна из сил инерции, введённая для учёта влияния вращательного движения подвижной системы координат на относительное движение материальной точки. Названа по имени Г. Г. Кориолиса. К. с. $\boldsymbol F_{Кор}$ равна произведению массы материальной точки на её Кориолиса ускорение $\boldsymbol w_{Кор}$ и направлена противоположно этому ускорению: $\boldsymbol F_{Кор}=-m \boldsymbol w_{Кор}$.
На вращающейся Земле К. с. вызывает отклонение от вертикали свободно падающего тела к востоку (в первом приближении). Тела, движущиеся вдоль поверхности Земли, под действием К. с. стремятся изменить направление своего движения: повернуть в Сев. полушарии вправо, а в Южном – влево. Эти изменения особенно заметны при высоких скоростях движения (напр., при дальних полётах ракет и снарядов) или при продолжительных движениях (вызывают, напр., подмывы берегов рек, см. Бэра закон). В технике К. с. учитывается в теории гироскопов, турбин и т. п.
К. с. играет важную роль в геофизике, где она рассматривается как сила инерции, действующая на сплошную среду, движущуюся относительно поверхности Земли. К. с., действующая на единичный объём сплошной среды плотностью $ρ$, равна векторному произведению угловой скорости вращения системы координат $\bf ω$ на скорость $\boldsymbol u$ относит. движения среды, т. е. $F_{Кор}=2ρ \cdot [ \bf ω, \boldsymbol u ]$. В динамике атмосферы и океана К. с. определяет осн. черты крупно- и мезомасштабных движений, таких как пассатные ветры, морские течения, краевые волны, приливные волны, длинные внутренние и поверхностные волны и т. д. В частности, К. с. вызывает отклонение глобальных ветров и океанич. течений вправо по отношению к направлению движения в Сев. полушарии и влево – в Южном.
В большинстве геофизич. задач учитывается лишь та составляющая К. с., которая определяется составляющей угловой скорости вращения, перпендикулярной поверхности Земли $ω_{\bot}=\boldsymbol ω \cdot \sin φ$ (т. н. традиционное приближение, $φ$ – географич. широта). Эти задачи рассматривают потоки, движущиеся вдоль поверхности Земли, в то время как вертикальные скорости течений в океане и атмосфере относительно малы. Зависимость $ω_{\bot}$ от широты определяет существование Россби волн, проявлениями которых являются синоптические вихри в океане и атмосфере (циклоны и антициклоны).