LUẬN VAN TỐT NGHIỆP
Nhàn từ cực Bae
Hình 19
Lực quán tính Coriolis cũng tác động trong trường hợp xe lửa không chuyển động đọc theo kinh tuyến mà theo một phương bất kỳ. Giả sử xe lửa chuyển động theo một vĩ tuyến của trái đất (hình 14), Tàu sẽ có gia tốc Coriolis với độ lớn là 2œ V , hướng về
trục quay của trái đất nếu tàu chạy về phía đông và hướng ra xa trục này nếu tau chạy vé phái tây. Trong các trường hợp này, lực quán tính Coriolis là :
F.., = 2m@V hướng ra xa trục hay hướng về trục của trái đất. Chiếu lực này lên mặt
phẳng nằm ngang vuông góc với bán kính trái đất, ta có :
F,,, sing = 2maV sing
Như vậy đô lớn của hình chiếu cũng giống trong trường hợp chuyển động của tau doe theo kinh tuyến và tác động vào phía phải của chuyển động. Do đó nếu tàu chuyển
động doc theo xích đạo sẽ không có tác dụng của thành phần lực Corielis lên đường ray
dog = 0.
Ngoài ra khi vật chuyển động trên bê mặt trái đất, lực quán tính Corielis có thể làm
thay đổi trọng lượng của vật.
Kết luận: do ảnh hưởng của chuyển động quay của trái đất, ở Bắc bán câu, khi một vật chuyển động trên bê mặt trái đất theo một phương bất kỳ, sẽ bị kéo về phía phải của chiếu chuyển động. Ngược lại, d Nam bán cẩu chuyển động của vật sẽ bị kéo lệch về
phia trải của chiêu chuyển động.
SVTH: PHAN LONG TẤN siế a
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
IV. MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG HỆ QUY CHIẾU GẮN VỚI TÂM TRÁI ĐẤT
Bây giờ ta xét chuyển động của một vật điểm có khối lượng m đối với hệ quy chiếu oxyz gắn với tâm trái đất. Đây là một hệ quy chiếu không quán tính khi ta xét
thêm hai chuyển động: tự quay quanh trục và quay quanh mặt trời của trái đất.
S Cie R
—_.- /
` —__Ú
= - / >m
~~, 2“
_Y
_— ze Xx
Hinh 20
Ảnh hưởng của các lực quán tinh do chuyển động quay của trái đất quanh mặt trời
là nhỏ. Độ lớn của lực quán tính Coriolis trong chuyển động quay này nhỏ hơn 360 lần độ lớn của lực quán tính Coriolis trong chuyển động quay của trái đất quanh trục.
Ngoài ra dễ dang chứng minh ảnh hưởng của lực quán tính li tâm do trái đất chuyển động quay quanh mặt trời với chu kỳ một năm tác dụng lên vật gân bằng 0,2 lan lực quan tinh li tâm do trái đất chuyển động quay quanh trục với chu kỳ một ngày tác dung
lên vật m.
Lưu ý đối với chuyển động quay của trái đất quanh mặt trời ta có thể viết biểu thức chuyển động của chất điểm m trong vùng không gian gắn trái đất, đối với hệ quy chiếu
không quán tính gắn với tâm trái đất như sau :
„ mMr mMR _ = =
i a. ce he (4.1)
Về phải của (4.1) theo thứ tự là : lực hấp dẫn hút m về tâm trái đất, lực hấp dẫn hút
m về tâm mặt ười, lực quán tính li tâm do trái đất chuyển động quay quanh mật trời trên quỹ đạo elip, lực quán tính coriolis trong chuyển động tự quay quanh trục của trái
eo
SVTH: PHAN LONG TAN -42-
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
đất, lực quán tính li tâm trong chuyển đông tự quay quanh trục của trái đất với chu kỳ
môt ngày.
Theo thứ tự Z, >z,M,,M,.É và @, lin lượt là: bán kính vector vẻ từ tâm trái đất đến chất điểm m , hằng số hấp dẫn , khối lượng trái đất, khối lượng mat trời, bán kính vector vẽ từ tâm mat trời đến chất điểm m và gia tốc của trái đất trong chuyển động
quay quanh mặt trời với chu kỳ 365 ngày.
Gia tốc : a2 (4.2)
là do sức hút do mặt trời tác dung vào trái đất, trong đó R, là khoảng cách gắn đúng
giữa trái đất và mật trời.
Ta có: R, = 1,5.10 km.
Trong phương trình (4.1) lực quấn tính do chuyến động quay của trái đất quay
quanh mặt trời tác dụng lên chất điểm m cân bằng với lực hấp dẫn hút chất điểm m về
phía mat,
Thật vậy, ta có:
+ x10 và #=ẹ, +7 ~ẹ, vỡ: r << ẹ,
mM R _ RR
=> at ian DƯ NG: š Saas (4.3)
từ (4.1) và (4.3) ta có thể viết phương trình chuyển động của chất điểm m trong hệ quy chiếu quán tính gắn với tâm trái đất là :
mi = P +F.,, = mỹ „ ~ 2mã ^ Ứ, trong đó P = -y—S*7 + F,mM
uid , Wa wong lực bao gồm lực hấp dẫn của trái đất tác dụng lên
m
chất điểm m và lực quán tinh ly tâm do chuyển động quay quanh trục của trái đất với
chu kỳ một ngày gây ra (hình 19).
Wi: gy =
Vậy. một hệ qui chiếu gấn với trái đất chỉ có thể được coi gắn đúng là một hệ qui
chiêu quán tính.