Гравитационные гонки

Гравитационные гонки

Цена по запросу

Экспонат предназначен для демонстрации действия центробежной силы и силы Кориолиса, названной так в честь французского физика Гаспара Кориолиса, впервые описавшего эту силу.

На диск, приводимый во вращение двигателем, поместите предметы и наблюдайте действие центробежной силы. Вследствие вращения диска разнообразные предметы съезжают с него на неподвижную поверхность стола.

Почему невозможно удержать что-либо на быстро вращающемся диске? Потому что центробежная сила выталкивает тела в сторону увеличения расстояния от центра вращения. Центробежная сила — сила инерции, возникающая при вращении тела и направленная от центра оси вращения. Центробежная сила возникает из-за инерции массы в ходе её кругового движения вокруг центра (отсюда и название). А сила Кориолиса уводит тело с радиуса в сторону. Если вращение происходит по часовой стрелке, то двигающееся от центра вращения тело будет стремиться сойти с радиуса влево. Если вращение происходит против часовой стрелки — то вправо.

Обе эти силы физики часто называют фиктивными силами, имея в виду, что в неподвижной системе отсчета сила отсутствует, просто наблюдателю в подвижной системе отсчета кажется, что она действует. Однако мы считаем, что такая интерпретация может вводить в заблуждение. В конце концов, едва ли можно назвать фиктивной силу, которая ощутимо действует на предметы на вращающемся диске. Просто всё дело в том, что, продолжая двигаться по инерции, предметы стремятся сохранить направление движения и скорость неизменными (первый закон Ньютона), в то время как вращающийся диск от них уклоняется и из-за этого воздействует на предметы.

Интересно, что именно сила Кориолиса определяет направление вращения вихрей циклонов, которые мы наблюдаем на снимках, полученных с метеоспутников. Изначально воздушные массы начинают прямолинейно устремляться из областей высокого атмосферного давления в области пониженного атмосферного давления, однако сила Кориолиса заставляет их закручиваться по спирали. (С тем же успехом можно утверждать, что воздушные потоки продолжают двигаться прямолинейно, но, поскольку Земля под ними поворачивается, нам, находящимся на поверхности планеты, кажется, что они движутся по спирали.) Нетрудно понять, что в Северном и Южном полушариях сила Кориолиса действует на движущееся тело в прямо противоположных направлениях. Именно поэтому в Северном полушарии вихри циклонов кажутся закрученными против часовой стрелки, а в Южном — по часовой стрелке.