II. MỘT SỐ QUAN ĐIỂM VỀ TRỌNG LỰC VAØ TRỌNGLƯỢNG 1.Trình bày về một số quan điểm:
3.Các biểu hiện khác của lực quán tính Coriolis
Ngoài lực quán tính ly tâm, các vật chuyển động trên mặt đất còn chịu tác dụng của lực quán tính Coriolis : FC =−2m[w∧v']
Vận dụng công thức này ta hãy xét lực FC` tác dụng lên các trường hợp chuyển động khác nhau của các vật trên mặt đất.
3.1 Xét các hiện tượng diễn ra ở Bắc bán cầu
Giả sử có một vật chuyển động dọc theo một kinh tuyến theo chiều từ địa cực Bắc về xích đạo, lực FC tác dụng sang phía Tây, nghĩa là làm lệch hướng chuyển động của vật về phía bên phải.
SVTH: Nguyễn Xuân Thịnh Trang 103
w c c F ' v w ' v c F w c F v' w
Luận văn tốt nghiệp GVHD:Dương Đào Tùng
Nếu vật đi từ xích đạo lên địa cực Bắc thì v'
đổi chiều, trong khi w vẫn không đổi nên lực FC
sẽ đổi chiều. Tức là FC tác dụng sang phía Đông, ên cũng làm chuyển động của vật lệch về phía bên phải.
Như vậy, ở Bắc bán cầu người ta đã chứng minh được: không chỉ khi vật chuyển động dọc theo một kinh tuyến mà khi vật chuyển động theo một phương bất kỳ, kể cả khi nó di chuyển dọc theo một vĩ tuyến thì FC tác dụng lên vật bao giờ cũng hướng về phía bên phải của chuyển động.
3.2 Xét hiện tượng diễn ra ở Nam bán cầu
Giả sử có một vật chuyển động từ địa cực Nam về xích đạo : lực FC tác dụng sang phía Tây nghĩa là sang phía trái của chuyển động.
Khi vật chuyển động theo hướng ngược lại, hay theo mọi phương chuyển động khác thì ta cũng chứng minh được : lực FC luôn tác dụng vào vật theo hướng kéo nó chuyển động lệch về phía bên trái so với hướng chuyển động ban đầu của nó.
Vậy: Ở Nam bán cầu, ảnh hưởng của lực quán tính Coriolis bao giờ cũng là lệch hướng chuyển động của vật về phía bên trái.
3.3. Các ảnh hưởng cụ thể :
Có thể kể ra các biểu hiện quan sát được như chuyển động của luồng gió ; chiều quay xung quanh một tâm áp thấp hay một xoáy nghịch phụ thuộc vào bán cầu, điều này được giải thích hoàn hảo nhờ lực quán tính Coriolis. Hay chuyển động của các dòng đại dương: dưới tác dụng của lực FC dòng nước ấm Gơn – strim lệch về phía bên phải và hầu hết các con sông ở Bắc bán cầu đều chảy vòng bên phải các chướng ngại vật, ở Bắc bán cầu các dòng sông đều bị xói mòn ở bờ bên phải và hiện tượng xảy ra ngược lại ở Nam bán cầu. Tương tự cũng như sự mài mòn không đều của thanh ray đường sắt là do sự khác nhau về áp lực của các bánh xe.
Lực quán tính Coriolis tác dụng lên cả chuyển động của các vật với vận tốc lớn như tàu thủy, máy bay, đường đạn, đặc biệt là các tên lửa, các trạm vũ trụ phóng từ mặt đất.
Luận văn tốt nghiệp GVHD:Dương Đào Tùng
Tuy tác dụng của lực quán tính Coriolis trong những trường hợp này là rất nhỏ nhưng tác dụng liên tục và lâu dài nên dẫn tới những kết quả đáng kể.
Không chỉ có như vậy mà chúng ta còn gặp khá nhiều các hiện tượng có bản chất tương tự. Chúng diễn ra xung quanh cuộc sống của mình như những quy luật tự nhiên. Và nhờ những kiến thức về hệ quy chiếu Trái Đất chúng ta đã dần hiểu được một số hiện tượng tự nhiên và tìm ra được các quy luật chi phối chúng.
Kết luận
Như vậy, hệ quy chiếu gắn với Trái Đất không phải là hệ quán tính mà nó có đầy đủ các tính chất của một HQC quay. Tức là có sự xuất hiện : lực quán tính ly tâm và lực quán tính Coriolis tác dụng lên vật chuyển động chuyển động trên Trái Đất.
Ta có thể coi hệ quy chiếu Trái Đất là một hệ quy chiếu quán tính khi :
Các gia tốc của vật chuyển động mà ta xét là rất lớn so với gia tốc ly tâm và gia tốc Coriolis (thí dụ : vật rơi tự do).
Hoặc khi các hiệu ứng mà gia tốc ly tâm và gia tốc coriolis gây ra là nhỏ, có thể bỏ qua được (thí dụ : vật chuyển động trên một quãng đường tương đối ngắn trong khoản thời gian tương đối nhỏ).