Теорема Коріоліса

В 1830-е роки, вивчаючи переміщення тіл (снарядів) в межах земної атмосфери, французький вчений Гаспар Кориолис сформулював теорему, яка нині носить його прізвище. Ця теорема стверджує, що прискорення абсолютна, тобто те, що бачить спостерігач, перебуваючи в інерціальній системі відліку, буде дорівнює векторній сумі трьох прискорень: відносного, переносного та кориолисова прискорення. Перші два види визначаються виключно законами переміщення тіл і систем відліку відносно один одного. У даній статті ми їх розглядати не будемо. Куди більш цікаво розібратися зі змістом і визначенням кориолисова прискорення і пов’язаної з ним силою.

Що таке сила Коріоліса, коли вона виникає?

Припустимо, що у нас є система відліку, яка обертається навколо деякої осі з постійною кутовою швидкістю. Така система, природно, є неинерциальной, оскільки будь-який предмет, що знаходиться в ній, відчуває центростремительное прискорення.

Якщо під обертається системі тіло знаходиться в стані спокою, то відносно спостерігача, що знаходиться в цій системі, на тіло буде діяти фіктивна сила, яка називається відцентровою. Ця сила намагається виштовхнути тіло подалі від осі обертання. Щоб цього не сталося, тіло необхідно зафіксувати яким-небудь способом.

Тепер припустимо, що в обертовій системі тіло почало рухатися. Причому не важливо, куди буде спрямований вектор його швидкості. На таке тіло почне діяти сила, яка буде спрямована перпендикулярно осі обертання системи і вектора швидкості. Вона називається коріолісової силою. Вона призводить до зміщення траєкторії руху тіла. Напрямок зміщення залежить від відносних напрямків лінійної швидкості тіла обертання всієї системи. Сила Коріоліса так само, як відцентрова, є несправжньою, фіктивною, тобто причина її виникнення полягає в інерційних властивостей тел.