Bạn có biết lực coriolis là gì hay không? Làm thế nào để tính được lực coriolis? Bài viết này Blog Thiết Bị Điện sẽ giải đáp chi tiết cụ thể cho bạn, tham khảo thử nhé.
Mặc dù đã được phát hiện từ lâu nhưng lực coriolis là gì vẫn còn là dấu hỏi của nhiều người. Để giải đáp thắc mắc này, Blog Thiết Bị Điện sẽ gửi đến bạn nội dung được ngay đây sẽ giúp bạn hiểu được thế nào là lực coriolis và nguyên nhân sinh ra loại lực này. Tìm hiểu ngay bạn nhé.
Lực Coriolis là gì?
Trích từ nguồn Wikipedia thì lực Coriolis hay hiệu ứng coriolis là một hiệu ứng xảy ra trong hệ quay so với các hệ quy chiếu quán tính và được đặt tên theo nhà toán học Gaspard De Coriolis. Theo đó, lực này được nhà vật lý học người Pháp Pierre-Simon Laplace mô tả lại thông qua thuyết thủy triều năm 1835.
Nội dung trong mô tả của Pierre – Simon Laplace là lực Coriolis thể hiện qua hiện tượng lệch quỹ đạo của những vật chuyển động trong hệ quy chiếu, sự chênh lệch quỹ đạo do một loại lực quán tính gây ra, ông gọi đó là lực Coriolis.
Thí nghiệm kiểm tra lực Coriolis
Để có thể hiểu hơn về lực Coriolis, chúng tôi hãy cùng thực hiện qua thí nghiệm như sau:
Thí nghiệm: dùng một chậu nước có mặt nước tĩnh lặng, tiếp đó đục một lỗ nhỏ giữa chậu để quan sát sự chuyển động của xoáy nước (mẹo: bạn có thể thêm 1 vài giọt màu để dễ quan sát).
Kết quả: khi này, dưới tác động của lực Coriolis, mặt nước sẽ hình thành các xoáy nước xoắn vòng theo hai chiều ngược nhau với hai cực của Trái Đất. Nếu tính từ đường xích đạo đối với các khu vực thuộc Nam bán cầu thì các xoáy nước này sẽ xoay cùng chiều kim đồng hồ và ngược lại. Các khu vực thuộc Bắc bán cầu tính từ đường xích đạo thì các xoáy nước quay ngược chiều kim đồng hồ.
Ví dụ thực tế về lực Coriolis
Chúng tôi có một ví dụ cho bạn có thể dễ dàng hình dung ra lực Coriolis như sau:
Ví dụ: nếu luồng gió thổi từ một vùng nào đó ở phía Bắc bán cầu thì nghĩa là luồng gió sẽ tiến về vùng vĩ tuyến có vận tốc dài nhỏ hơn. Suy ra, gió sẽ thổi đến vùng ở phương Bắc không theo chiều Bắc mà lại theo chiều Tây – Bắc.
Bên cạnh đó, đối với người quan sát trên mặt đất thì hiện tượng này sẽ trông giống như một lực nào đó tác động từ phía Tây và Đông, lực này chính xác là lực Coriolis.
Nguyên nhân sinh ra lực Coriolis
Nguồn gốc của lực Coriolis sinh ra từ việc Trái Đất tự quay quanh trục từ hướng Tây sang hướng Đông, do khi Trái Đất tự quay quanh trục thì mọi vật thể chuyển động trên Trái Đất đều chịu tác động của lực gây ra chuyển động ban đầu và lực này do sự tự quay từ Tây sang Đông của Trái Đất.
Từ những gia thuyết trên, ta có thể nhận ra rằng các vật thể chuyển động trên bề mặt Trái Đất sẽ bị lệch hướng so với hướng ban đầu (lý do là vì phải giữ nguyên chuyển động thẳng hướng theo quán tính). Lực làm lệch hướng chính là lực Coriolis.
Công thức tính lực Coriolis
Để có thể tính được lực Coriolis, ta có thể áp dụng công thức sau:
Trong đó:
- m: khối lượng của vật;
- v: vận tốc của vật;
- ω: tốc độ góc của hệ vật;
- vectơ v và ω: tích có hướng của vectơ vận tốc v và vectơ vận tốc ω của hệ.
Hiệu ứng Coriolis trong khí tượng và hải dương học
Thời gian đầu tiên được phát hiện thì lực Coriolis được nhận định giống với lực ly tâm bởi lực này là lực của một vật thể chuyển động so với một hệ thống làm chuẩn và quay.
Hãy tưởng tượng bạn là một viên bi được đặt vào chuyển động của bánh răng, khi này quỹ đạo của viên bi có thể bị thay đổi và tùy thuộc vào tốc độ của viên bi. Do vậy mà chúng ta có thể giả định tốc độ mà bánh răng quay sẽ không đổi, điều này hoàn toàn tương tự với Trái Đất.
Theo đó, chính bởi những lý do này mà độ lệch cũng như cách phát âm quỹ đạo của các vật thể trên bề mặt Trái Đất sẽ được điều hòa bởi tốc độ. Bên cạnh đó, đối với lĩnh vực khí tượng và hải dương học thì khí Coriolis có vai trò vô cùng quan trọng.
Khi có một khối khí hoặc dòng nước chuyển động, các yếu tố này sẽ vận động theo các đường kinh tuyến trên mặt đất, do vậy mà tốc độ của khối khí hoặc dòng nước thay đổi như cách tác động của hiệu ứng Coriolis.
Cuối cùng, với hiệu ứng Coriolis giúp ta biết bất cứ khi nào có chuyển động quay thì các vòng xoáy sẽ quay theo hình đã được mô tả, điều này xảy ra với những cơn bão và thuốc chống đông trên bất kỳ hành tinh nào, không chỉ mỗi Trái Đất.
Ngoài ra, hiệu ứng Coriolis có thể xảy ra với sự quay của mặt trời và các ngôi sao. Hiệu ứng này sẽ diễn ra theo cách mạnh hơn ở đường xích đạo bởi vì đây là khu vực mà tốc độ bề mặt lớn nhất. Đối với các cực thì chậm hơn do ở xích đạo, khoảng cách giữa tâm Trái Đất lớn hơn.
Vì sao mà bão lại quay ngược hướng
Ở các lưu vực có hình dạng phù hợp hơn, ví dụ như lưu vực Bắc Đại Tây Dương và lưu vực Nam Đại Tây Dương, giúp chuyển hướng các dòng hải lưu. Theo đó, các dòng hải lưu này sẽ lệch sang phía bên phải ở bán cầu Bắc và lệch sang trái ở bán cầu Nam.
Mặc khác, với một cơn bão quay theo hướng ngược lại do hiệu ứng Coriolis, cơn bão này sẽ có thể được đo trên km và có các cực của cơn bão ở các bán cầu khác. Khi điều này được diễn ra, cơn bão quay theo hướng ngược lại nhau trong mỗi bán cầu bởi vì mỗi cạnh thì tốc độ quay của Trái Đất sẽ khác nhau. Chính vì lý do này mà cơn bão luôn kết thúc bằng hình xoắn ốc.
XEM THÊM
- Hệ số công suất là gì? Công thức tính & Ý nghĩa [GIẢI ĐÁP]
- Khúc xạ ánh sáng là gì? Ứng dụng và Công thức tính
- Dòng điện trong chất khí – Khái niệm & Bản chất
Hy vọng với bài viết vừa được blogthietbidien.com chia sẻ bạn sẽ có thể hiểu hơn về lực coriolis là gì cũng như biết được nguyên do vì sao bão lại quay ngược hướng. Hãy chia sẻ bài viết đến với nhiều đọc giả khác nếu bạn cảm thấy nội dung của chúng tôi hữu dụng nhé.
