Racjonalista - Strona głównaDo treści
spadanie swobodne a efekt Coriolisa

Ten wątek jest przedawniony

Działy Forum » Nauka
NapisanoAutorTytuł
15-09-2010 18:02kombi (1112 punktów)
(zablokowany)
spadanie swobodne a efekt Coriolisa
Wyobraźmy sobie satelitę, który orbituje Ziemię. Mamy tu spadek swobodny, czyli wewnątrz satelity nie ma żadnych sił, co widać w filmach ze stacji orbitalnych: kosmonauta puszcza, np. radio i ono wisi w powietrzu.

Teraz weźmy pod uwagę, że Ziemia jednak krąży dookoła Słońca - ona również spada swobodnie.

Czy przypadkiem nie pojawi się tu siła Coriolisa na satelitę?

Tej siły oczywiście nie widać wewnątrz satelity, bo ona działa jednakowo na każdy element - jak grawitacja, zatem orbita satelity się zmieni.

F = 2v x W;
v - prędkość satelity względem Ziemi;
W - rotacja całego układu, czyli W = 2pi/rok;

v = w'r; w' - rotacja satelity, ale względem Ziemi; względem gwiazd będzie: w = w' + W; dla w = W, siła F będzie zerowa: w' = 0, czyli satelita stoi na linii Ziemia - Słońce...

No, ale przecież Coriolis to siła pozorna w układzie nieinercjalnym, a zawsze można problem wyliczyć w inercjalnym - z sił rzeczywistych.

Zatem gdzie są tu te siły rzeczywiste?
Siły pływowe ze Słońca będą inne - wielokrotnie mniejsze od Coriolisa.

Weźmy np. Księżyc: v = 1km/s; W = 2pi/(86400s * 365.24);
stąd przyspieszenie Coriolisa: a_c = 2 v x W = 0.0004 m/s^2;

Natomiast siła pływowa ze Słońca (maksymalna - podczas koniunkcji):
a_s = GM/d^2 * 2r/d = W^2 d * 2r/d = W^2 * 2r = 2 (Wr) * W = 2 V x W;
r = 384 tyś. km, czyli: V = Wr = 76.5 m/s; i już widać że to jest znacznie poniżej v = 1000 m/s;

a_s = 2 V x W = 0.000015 m/s^2;

a_c / a_s = 26.27; tyla razy jest większy Coriolis od wpływów pływów.

Z tej siły Coriolisa można wyliczyć precesję orbity Księżyca 18.6 lat, oraz zmianę okresu (wydłużenie o 0.13%) - i wszystko się zgadza.

Zatem o co tu chodzi?
Chyba o to, że ten Coriolis jest tak samo pozorny jak grawitacja...
Autor wątku ma uprawnienia do usuwania wypowiedzi, jeżeli łamią regulamin Forum lub znacznie odbiegają od tematu.

setarkos (10757 punktów)
>Zatem o co tu chodzi?
Dobre pytanie. Zechciej może opisać jak efekt Coriolisa przekłada się na coriolisową 'siłę', gdy satelita czy pocisk balistyczny leci w płaszczyźnie równikowej.
>Chyba o to, że ten Coriolis jest tak samo pozorny jak grawitacja...
Inaczej - On 'odchyla' wahadło Foucaulta, które bez niego śledziłoby południki Ziemi.
kombi (1112 punktów)
(zablokowany)
Te przypadki można łatwo powyliczać bez sił pozornych... poza tym rotacja Ziemi wokół swojej osi nie jest spadaniem swobodnym, jak w przypadku orbity.

Ale w przypadku wahadła należy uwzględnić jeszcze ruch Ziemi po orbicie - przyspieszenie dośrodkowe z 6 razy mniejsze od tego z rotacji wokół osi, czyli dość znaczne.

Podobnie z żyroskopami w satelitach, np. Gravity Probe B - przecież tu nie uwzględniali precesji orbit (raz Ziemi i dwa satelity), a tam całkiem podobne liczby wychodzą.

Zmierzyli precesję 6.6'' na rok, i to ma być efekt OTW - wynikający z deformacji przestrzeni wokół masy (obwód koła różny od 2pi r, i inne improwizacje... wiadomo).
Wyliczamy precesję orbity Ziemi z powodu obecności Jowisza (plus Saturn troszeczkę), i tu dokładnie to samo wychodzi.

Wróć do listy wątków działu Nauka
Aby pisać w tym wątku, musisz się zalogować

  

Zaloguj przez OpenID..
Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..

Szukaj na Forum  Przewodnik  Regulamin i instrukcja obsługi Forum  Kolegium Moderatorów

 


[ Regulamin publikacji ] [ Bannery ] [ Mapa portalu ] [ Reklama ] [ Sklep ] [ Zarejestruj się ] [ Kontakt ]
Racjonalista © Copyright 2000-2018 (e-mail: redakcja | administrator)
Fundacja Wolnej Myśli, konto bankowe 101140 2017 0000 4002 1048 6365