next up previous contents
Next: Co to są siły Up: Mechanika Previous: Przyspieszenia w układach nieinercjalnych   Spis rzeczy

Czy woda w wannie kreci sie zgodnie z sia Coriolisa?

W archiwum X tak wasnie mówia. Woda spywajaca w kierunku wylotu wanny porusza sie w ukadzie nieinercjalnym Ziemi i doswiadcza dziaania siy Coriolisa. Praktycznie, sia ta jest zbyt mao znaczaca, by wymusic okreslony ruch w wannie. Przekonac sie o tym mozna, wykonujac proste doswiadczenia na kilku wannach lub zlewach. Duze znaczenie maja tu asymetrie budowy naczyn, lecz oprócz tego jest jeszcze jeden aspekt, poruszany nizej.

(Przedstawione nizej obliczenia budza pewne watpliwosci opiekuna FAQ co do scisosci, lecz wydaja sie rozsadnym przyblizeniem. Dociekliwym proponuje obliczenie siy, dziaajacej na czastki wody przy zmierzaniu do odpywu z predkoscia rzedu np. $1m/s$. Nastepnie proponuje sprawdzic, jaka predkosc moze pod dziaaniem takiej siy osiagnac czastka wody w okresie np. $5$ minut, w którym nastepuje wylew wody. Bedzie to pewne odgórne oszacowanie-autor FAQ w przyszosci zamierza przeprowadzic te obliczenia:)

From: Szymon Malinowski <malina@igf.fuw.edu.pl>

Skadowa pozioma przyspieszenia Coriolisa ma wartosc: $2\Omega*sin(\phi)v=fv$, gdzie: $\Omega$ - predkosc katowa ruchu obrotowego Ziemi; $\phi$ - szerokosc geograficzna; $v$ - posioma skladowa predkosci ruchu ciala (przeplywu wody). W naszych szerokosciach geograficznych $f=2\Omega*sin(\phi)$ wynosi ok. $10^-4 1/s$ (atwo obliczyc znajac predkosc ruchu obrotowego Ziemi).

Wyobrazmy sobie wanne o obwodzie $2m$. Cyrkulacja zwiazana z przyspieszeniem Coriolisa po obwodzie wanny da $2*10^{-4} m/s$, tzn. $0,2 mm/s$. To znaczy, ze zeby efekt siy Coriolisa przy odpywie wody z wanny by dominujacy, woda w wannie musi naprawde stac: jesli wystepuja w niej przepywy o predkosci wiekszej niz $0,2 mm/s$ to one beda dominowac ruch wiru przy odpywie, CBDO.

Krzysztof Mnich <km@lodz.tpsa.pl>

Zauwaz, ze w swoich eksperymentach próbowaem wymusic ruch wirowy w strone przeciwna do tej, w która woda zaczyna wirowac spontanicznie. Np. przy wylewaniu wody z butelki da sie ja wprawic w wirowanie w dowolna strone.

W mojej wannie wymuszony wir szybko wygasa i woda zaczynaa obracac sie prawoskretnie. Stad wniosek, ze mechanizm (stawiam jednak na asymetrie wanny) skaniajacy wode do wirowania w prawo jest, przynajmniej u mnie w domu, bardzo silny.


next up previous contents
Next: Co to są siły Up: Mechanika Previous: Przyspieszenia w układach nieinercjalnych   Spis rzeczy