Corioliskraft

Corioliskraften er en fiktiv kraft som i fysikken kan innføres for å få et system på jorden til å oppføre seg som et treghetsystem.

Corioliskraften er en (av flere) fiktive krefter som er et resultat av jordrotasjonen. Denne fiktive kraften er svært viktig i forbindelse med meteorologiske beregninger, da vi må opp på en større skala for at Corioliskraften skal få noen større betydning på systemet.

Foucaults pendel

Et godt eksempel på Corioliskraften er pendelen (kalt Foucaults pendel) i vestibylen til Fysisk Institutt, Universitetet i Oslo , som i tillegg til å svinge med en periode på noen sekunder roterer rundt på ca 27 timer og 43 minutter ^*. Dette er et resultat av at jorden ikke er et treghetsystem. Dermed, for å få dette fenomenet til å bli forenelig med klassisk mekanikk, må man innføre Corioliskraften.

En enkel måte å forstå dette fenomenet er å tenke seg at pendelen henger på Nordpolen. Den vil svinge frem og tilbake, mens jorden roterer under den med en omløpstid på et døgn. For en observatør på jorden vil det se ut som om det er pendelen som roterer, og ikke hun selv. Siden Oslo ligger på en breddegrad 60 grader nord, blir omløpstiden noe lenger.

Pendelen i Oslo er laget av en forgylt kulelagerkule på 32 kg (20 cm i diameter), og snora er 14,1 meter.

Matematikken bak

$m\vec{a'} = m \vec{a} - m \vec{a_0} - m \frac{d\vec{\omega}}{dt} \times \vec{r'} - m\vec{\omega} \times (\vec{\omega} \times \vec{r'}) - m 2 \vec{\omega} \times \vec{v'}$

Komponentene er beskrevet under.

$m\vec{a'}$ er summen av alle reelle og fiktive krefter, målt i et roterende referansesystem (som altså ikke er et treghetssystem).

$m \vec{a}$ er summen av alle reelle krefter.

$- m \vec{a_0}$ er den fiktive kraften som kommer av at origo i vårt system har en akselerasjon relativt til treghetssystemet.

$- m \frac{d\vec{\omega}}{dt} \times \vec{r'}$ er et ledd som utgjøres av den tilsynelatende tangentielle akselerasjonen i det roterende referansesystemet.

$- m\vec{\omega} \times (\vec{\omega} \times \vec{r'})$ er sentrifugalkraften.

$- m 2 \vec{\omega} \times \vec{v'}$ er Corioliskraften.

Fiktiv kraft

Det er svært viktig å merke seg at Corioliskraften er en fiktiv kraft, den oppfyller ikke betingelsene for være en "ekte" kraft. Bl.a har den ingen motkraft, som gjør den uforenelig med Newtons 3. lov.

Et annet velkjent eksempel på en fiktiv kraft er sentrifugalkraften. Når du svinger til høyre med en bil, føles det som som du blir presset til venstre av en kraft, populært kalt sentrifugalkraften. Egentlig er det overhode ingen slik kraft, det er heller motsatt: Siden kroppen din har masse, og dermed også treghet, ønsker den å fortsette i den opprinnelige retningen den kom i. Men når bilen svinger rundt deg, presser den på deg til høyre, og du føler at du blir presset venstre. Dermed er det slik at den egentlige fysiske kraften (kalt sentripetalkraften) virker motsatt vei av hva du skulle tro.

Eksterne lenker

Populærvitenskapelig forklaring og webkamera ved Fysisk Institutt

Klassisk mekanikk

Gourt Home::Gourt :: Corioliskraft

Foucaults pendel

Matematikken bak

Fiktiv kraft

Eksterne lenker