Corioliseffekten
Corioliskrafter uppstår vid förflyttning i en roterande referensram, till exempel på jorden, ungefär som centrifugalkraft. Den fiktiva kraften gör att föremål som rör sig utan påverkan från andra krafter böjer av åt vänster eller höger.
Ett tankeexperiment: Du sitter på en roterande skiva, och skickar en boll "rakt mot mitten" (det blir inte det ur ditt perspektiv eftersom du måste skicka bollen bakåt för att den inte ska följa med dig åt sidan). Timear du det rätt kommer du ha snurrat över till andra sidan precis när bollen kommer rullande, och du har passat bollen till dig själv. Bollen har "gått i en cirkel" utan yttre krafter.
Anledningen är att föremål går i raka banor i en STILLASTÅENDE referensram. Om observatören roterar ser följaktligen föremålens banor krökta ut.
En enkel förklaring med en karusell är följande: Saker långt ute på karusellen rör sig snabbare än saker långt in. När du rör dig inåt utan ta spjärn mot karusellen kommer du behålla din högre hastighet i sidled, och därför känns det som att någon trycker dig längsmed rotationen, när det "egentligen" är karusellen som "saktar in" runt dig.
När man tittar på jorden norrifrån ser den ut att rotera motsols, och föremål som förflyttar sig norrut från ekvatorn förflyttar sig samtidigt in mott mitten. Därmed uppstår "krafter" i sidled.
På norra halvklotet gör corioliseffekten att flygplan, gevärskulor, och vattenströmmar böjer av åt HÖGER och därmed hamnar i rotation MEDSOLS. Något kontraintuitivt är dock att det blir TVÄRTOM för vatten som strömmar ut ur badkar eller dylikt: Vattnet vill röra sig rakt ner mot avloppet, men böjs av åt höger. Totalt medför det att allt vatten roterar MOTURS när det strömmar ut (på norra halvklotet). Detsamma gäller väderfenomen: luft strömmar in mot ett lågtryck men böjs av åt höger, så det blir rotation MOTURS.
Slutsats: Om du ser en film som demonstrerar hur vattnet i ett badkar rinner MEDURS på NORRA HALVKLOTET så är det LÖGN.
Bonus: Om man bygger en snabbt roterande skiva och ställer en skål med avlopp ovanpå kommer vattnet i skålen inte att rotera åt motsatt håll, utan det roterar åt samma håll som skivan, och därmed blir det extra mycket snurr.
Extra bonus: Coriolisaccelerationen i horisontalled på jorden ges av a = 2wv sin b, där w ~ 0.00007 Hz, v = föremålets hastighet (horisontell), b = breddgraden.
20 meter från ekvatorn är sin b ~ b ~ 20/R ~ 0.000003 m, så där är accelerationen a ~ 0.0000000004 Hz * v. En A380 på MTOW 5600 ton i Mach 1 påverkas då av en kraft i sidled på 0.9 N, motsvarande tyngden från en äpple. Kraften är proportionell mot massa och hastighet, så ni kan tänka er hur mycket vattnet i skålen på den sistnämnda filmen påverkas. Något som är säkert är att de ditmålade spiralerna påverkar vattnet flera storleksordningar mer än corioliseffekten gör.
Ett tankeexperiment: Du sitter på en roterande skiva, och skickar en boll "rakt mot mitten" (det blir inte det ur ditt perspektiv eftersom du måste skicka bollen bakåt för att den inte ska följa med dig åt sidan). Timear du det rätt kommer du ha snurrat över till andra sidan precis när bollen kommer rullande, och du har passat bollen till dig själv. Bollen har "gått i en cirkel" utan yttre krafter.
Anledningen är att föremål går i raka banor i en STILLASTÅENDE referensram. Om observatören roterar ser följaktligen föremålens banor krökta ut.
En enkel förklaring med en karusell är följande: Saker långt ute på karusellen rör sig snabbare än saker långt in. När du rör dig inåt utan ta spjärn mot karusellen kommer du behålla din högre hastighet i sidled, och därför känns det som att någon trycker dig längsmed rotationen, när det "egentligen" är karusellen som "saktar in" runt dig.
När man tittar på jorden norrifrån ser den ut att rotera motsols, och föremål som förflyttar sig norrut från ekvatorn förflyttar sig samtidigt in mott mitten. Därmed uppstår "krafter" i sidled.
På norra halvklotet gör corioliseffekten att flygplan, gevärskulor, och vattenströmmar böjer av åt HÖGER och därmed hamnar i rotation MEDSOLS. Något kontraintuitivt är dock att det blir TVÄRTOM för vatten som strömmar ut ur badkar eller dylikt: Vattnet vill röra sig rakt ner mot avloppet, men böjs av åt höger. Totalt medför det att allt vatten roterar MOTURS när det strömmar ut (på norra halvklotet). Detsamma gäller väderfenomen: luft strömmar in mot ett lågtryck men böjs av åt höger, så det blir rotation MOTURS.
Slutsats: Om du ser en film som demonstrerar hur vattnet i ett badkar rinner MEDURS på NORRA HALVKLOTET så är det LÖGN.
Bonus: Om man bygger en snabbt roterande skiva och ställer en skål med avlopp ovanpå kommer vattnet i skålen inte att rotera åt motsatt håll, utan det roterar åt samma håll som skivan, och därmed blir det extra mycket snurr.
Extra bonus: Coriolisaccelerationen i horisontalled på jorden ges av a = 2wv sin b, där w ~ 0.00007 Hz, v = föremålets hastighet (horisontell), b = breddgraden.
20 meter från ekvatorn är sin b ~ b ~ 20/R ~ 0.000003 m, så där är accelerationen a ~ 0.0000000004 Hz * v. En A380 på MTOW 5600 ton i Mach 1 påverkas då av en kraft i sidled på 0.9 N, motsvarande tyngden från en äpple. Kraften är proportionell mot massa och hastighet, så ni kan tänka er hur mycket vattnet i skålen på den sistnämnda filmen påverkas. Något som är säkert är att de ditmålade spiralerna påverkar vattnet flera storleksordningar mer än corioliseffekten gör.
Kommentarer
Ulf
[http://sv.wikipedia.org/wiki/Corioliseffekten]
(2009-10-25 @ 10:29:01):
Undras om det du skriver stämmer?
"En vanligt förekommande myt (så vanlig att den brukar läras ut i klassrum) är att Corioliskraften får utrinnande vatten i badkar och handfat att rotera, och att det då skulle rotera åt olika håll på norra och södra halvklotet. Även om det stämmer i princip, är corioliskraften alldeles för svag för att ha någon påverkan på så små system. Det är slumpen och främst kärlets form som avgör vattnets rotationsriktning."
Pelli
:
Ulf: Det där stämmer perfekt överens med vad jag skriver.
(Det må låta halvvägs igenom som att jag påstår att effekten spelar roll i handfat, men det gör jag inte om man läser vidare.)