The RationalistSkip to content
spadanie swobodne a efekt Coriolisa

This plot has expired

Sections of Forum » Nauka
Date of addingAuthorTitle
15-09-2010 18:02kombi (1112 points)
(banned)
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...
Author can remove replies violating regulations or out of topic.

setarkos (10757 points)
>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 points)
(banned)
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.

Back to the list of plots działu Nauka 
To write in this plot, you have to sign in


 


[ Cooperation ] [ Advertise ] [ Map of the site ] [ F.A.Q. ] [ Store ] [ Sign up ] [ Contact ]
The Rationalist © Copyright 2000-2018 (English section of Polish Racjonalista.pl)
The Polish Association of Rationalists (PSR)