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각을 회전각속도(w) 축 중심에서 적도로 떨어지는 각을 sin 에 넣기로 한다

코리올리 힘 [ Coriolis force ] 

지구와 같이 회전하고 있는 좌표계에서 수평적으로 움직이는 물체가 느끼는 겉보기힘을 코리올리 힘이라 하고 다음과 같이 표현한다. F = ma = 2mΩV sinΦ, m은 유체의 질량, Ω는 지구자전각속도, V는 유체의 속도, Φ는 위도이다. 여기서 a는 유체의 가속도인데 2ΩV sinΦ로 표현되며 코리올리 가속도라 부른다. 여기서 유체의 속도를 뺀 부분을 코리올리 변수 f로 정의하며 f = 2Ω sinΦ와 같이 표현한다. 

움직이는 물체가 그 물체의 속도에 대하여 수직으로 편향하도록 하는 효과를 코리올리 효과라 한다. 지구가 서쪽에서 동쪽으로 자전하기 때문에 코리올리힘은 북반구에서 움직이는 물체의 진행방향의 수직으로 작용하여 운동이 오른쪽으로 편향되도록 하고, 반대로 남반구에서는 왼쪽 90°로 작용하여 진행방향의 왼쪽으로 편향되도록 한다. 

전향력은 지구에 상대적으로 운동하는 물체의 속도에 비례하므로, 정지한 물체에 작용하는 전향력은 없다. 코리올리 변수가 위도의 함수이므로 전향력은 고위도로 갈수록 증가한다. 즉, 남극과 북극에서 전향력의 크기가 최대가 되고, 적도에서는 0이다. 전향력은 수직성분은 갖고 있으나 수평성분에 비해 힘의 크기가 매우 작아 무시할만하다. 이 전향력은 압력경도력과 평형을 이루어 지형류 혹은 지균풍을 만들어내고 대규모의 해양순환 및 대기의 운동에 관여한다.


 

코리올리가속도

 

회전 좌표계에 대하여 상대 속도로 운동하고 있는 물체가 갖는 실질적인 가속도.회전 좌표계에 대한 

 속도와 고정 좌표계에 대한 구심 가속도를 합함으로써 고정 좌표계에 대한 가속도를  수 있다.

 


 

http://ask.nate.com/qna/view.html?n=3709141

 

북극에서 적도로 대포를 뻥~ 하고 쐈습니다. 그리니치 표준 자오선에서 쐈다고 칩시다. 그 대포알은 지구가 자전한다는 사실을 제외하고 계산하여 적도와 그리니치 표준 자오선과 만나는 지점에 떨어지도록 조정되어 있습니다. 그러면 실제로 자전하는 지구에서 그렇게 대포를 쏘면 정말로 적도의 표준자오선과 만나는 지점에 떨어질까요? 안떨어집니다. 왜냐. 지구가 자전하기 때문이죠. 대포가 지면을 뜬 다음부터는 지면에 의한 힘을 더이상 받지 않습니다. 즉 지면과 함께 자전하지 않는다는 뜻이지요. 그렇다면 그 대포알은 지면의 자전하는 것과 반대방향으로 움직이는 것 처럼 보일 것이요, 직 지면을 기준으로 삼는 인간에게 있어서 '저놈이 가만히 놔뒀는데 저쪽으로 휘어가네?' 이렇게 생각되겠죠.

쉽게 얘기해서 지구본을 놔두고 이걸 지구 자전방향(왼쪽에서 오른쪽)으로 핑그르르 돌린다고 칩시다. 그리고 북극에서 적도쪽으로 펜으로 선을 일직선으로 곧게 그어보세요. 그리고 지구본을 멈추고 선이 어떻게 그려졌는가를 보십시오. 펜을 그은 방향의 오른쪽으로 날아간 것 처럼 보이죠?

즉 실제로는 작용하지 않는 힘인데도 불구하고 지구가 자전함으로서 실제로 작용하는 힘처럼 보이는 이 힘을 코리올리의 힘, 우리말로는 전향력이라고 부르는 것입니다.

참고로 남반구에서는 북반구와 반대방향으로 코리올리의 힘이 작용합니다.

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욕조나 싱크대, 배수구에서 물이 빠질 때에는 어느 한쪽 방향으로 소용돌이치며 빠진다. 유심히 살핀 사람은 소용돌이의 방향이 늘 일정하다는 사실을 눈치챘을 것이다. 소용돌이는 우리나라를 비롯한 지구 북반구에서는 '시계 반대방향', 호주나 뉴질랜드 같은 남반구에서는 '시계방향'으로 생긴다. 이것은 지구의 자전으로 인한 전향력 때문에 일어나는 현상이다. 

이를 처음 발견한 프랑스 과학자의 이름을 따서 '코리올리 힘'이 라 부른다. 코리올리 힘은 북반구에서는 진행방향의 오른쪽, 남반구에서는 그 반대쪽으로 작용한다. 크기는 적도에서 가장 강하고, 극에서 0이 된다. 

태풍이나 대포의 탄도 등은 코리올리 힘이 잘 반영되는 사례다. 적도 근방에서 발생해 북상하는 태풍의 진로는 오른쪽, 즉 동쪽으로 휘게 된다. 태풍의 중심에서 일어나는 소용돌이 또한 이 힘 때문에 시계 반대방향으로 일어난다. 대포를 적도부근에서 북쪽을 향해 발사할 경우 탄도는 동쪽으로 휘고, 북극에서 남쪽을 향해 발사할 경우에는 서쪽으로 휜다. 

문제는 이처럼 지구적 범위에서 일어나는 현상이 욕조의 물 같이 미세한 운동에서도 생길 수 있느냐는 것이다. 이를 입증하기 위해 과학자들은 많은 실험을 했다. 그 결과 외부에서 전혀 힘을 가하지 않는 조용한 상태의 물은 태풍과 동일한 방향으로 소용돌이를 일으키며 빠진다는 사실을 확인했다. 

그러나 지구의 자전이 욕조의 물에 가하는 힘은 대단히 미약하기 때문에, 이 실험을 하기 위해서는 물을 오랫동안 고요한 정지상태로 유지해야 한다. 처음 물을 채울 때 반대방향으로 채웠다면, 그 영향 은 상상 이상으로 오래 간다. 과학자들은 이 오차를 극소화하기 위해 물을 채운 뒤 최소한 하루, 길게는 일주일 이상 기다렸다고 한다. 


코리올리의 힘 공식도 알려드리죠...
전항력(코리올리의 힘) : C=2mνωsinψ 
m : 질량 
ν : 운동속도 
ω : 지구자전 각속도 
ψ : 위도

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2010/07/19 11:38

복사http://blog.naver.com/bestian/10090433060


1. 관성좌표계 :

   관측자가 속한 계가 정지 또는 등속운동을 하는 계.

   등속으로 움직이는 기차에서의 물리실험은 뉴턴의 법칙을 만족한다.

 

2. 비관성좌표계:

   관측자가 속한 계가 가속도 운동을 하는 계.

   급가속 또는 급제동하는 기차 내부.

   원운동을 하는 물체 내부.

   급제동을 하는 기차 내부에서 물리 실험을 하면 단순한 뉴턴법칙을 적용할 수 없다.

   따라서 가짜힘(관성력)을 도입하여 설명해야 한다.

   원심력도 존재하는 힘이 아닌 가짜힘이다.

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