Физический смысл Кориолисовa ускорения

Чтобы уяснить физический смысл кориолисова ускорения, нужно выяснить причины появления этого ускорения. Покажем, что причинами появления этого ускорения являются изменения вектора относительной скорости, вызванные переносным движением и изменение вектора переносной скорости, вызванное относительным движением точки.

Действительно, рассмотрим, например, движение точки М вдоль двух отрезков ОА и О1А1 , из которых ОА движется поступательно, а О1А1 вращается вокруг оси О1, перпендикулярной к плоскости чертежа (рис. 58, а). Так как переносное движение точки М, движущейся по ОА, вызвано поступательным движением отрезка ОА, то переносные скорости этой точки в любых ее положениях на отрезке ОА будут равны между собой. Переносные же скорости точки М1, движущейся по вращающемуся отрезку О1А1, в разных ее положениях будут различными, т. е.

Таким образом, переносная скорость точки М1 изменяется в зависимости от ее относительного движения. Следовательно, скорость изменения этой скорости точки во времени, т.е. получаемое добавочное ускорение, будет пропорционально величине относительной скорости υr и угловой скорости переносного движения ωе. В этом заключается первая причина появления кориолисова ускорения. Второй причиной появления этого ускорения является следующая. Относительная скорость точки М1, т. е. υrМ1 , зависит от переносного вращательного движения отрезка О1М1, так как при вращении последнего будет изменяться направление относительной скорости (рис. 58, б). Следовательно, скорость изменения скорости точки во времени, т. е. ускорение точки, зависящая от указанной выше причины, будет также пропорциональна величине относительной скорости υr и угловой скорости переносного движения ωе.

О. И. Сомов обратил внимание на то, что кориолисово ускорение как бы поворачивает относительную скорость υr в направлении переносного вращательного движения. Это послужило поводом О. И. Сомову назвать это ускорение поворотным. Приведенный пример наглядно иллюстрирует механизм появления поворотного ускорения. В общем случае физический смысл этого ускорения выясняется из формул § 4 настоящей главы: изменение переносной непоступательной скорости во времени вызывается не только переносным, но и относительным движением точки. Соответствующее дополнительное ускорение равно ωe x υr. Изменение относительной скорости во времени вызывается не только относительным, но и переносным движением точки при непоступательном движении подвижной системы координат. Соответствующее дополнительное ускорение равно ωe x υr . Таким образом, дополнительные ускорения точки, обусловленные обеими указанными причинами, равны между собой. Общее дополнительное (кориолисово) ускорение, появление которого связано со взаимным влиянием друг на друга относительного и переносного движений точки при непоступательном движении подвижной системы координат, равно удвоенной величине ωe x υr в соответствии с формулой (II. 82).

<< | >>

↑

Источник: Лекции по теоретической механике. 2016

Еще по теме Физический смысл Кориолисовa ускорения:

I. МЕРКАНТИЛИЗМ

- Автоматизация - Метрология - Механика - Нефтегазовое дело - Пищевая промышленность - Приборостроение - Строительство -

- Антропология - Астрономия - Безопасность жизнедеятельности - Библиотечное дело - Биология - Военное дело - География - Зоология - История - Культурология - Литература - Математика - Медицина - Педагогика - Политология - Право России - Право України - Психология - Религоведение - СМИ и журналистика - Социология - Технические науки - Транспорт - Физика - Философия - Финансы - Экология - Экономика - Этнография и демография - Юриспруденция - Языкознание -