Czy siła Coriolisa działa na ciała poruszające się wzdłuż równoleżników?

Pytanie

Pyta Ania

Czy siła Coriolisa działa też na ciała poruszające się wzdłuż równoleżników? Jeśli tak, to jak odchyli się obiekt lecący wzdłuż równoleżnika na półkuli północnej, a jak na równoleżniku półkuli południowej?

Odpowiedź

Odpowiada Herbert Potrykus

Siła Coriolisa działa na każdy obiekt poruszający się w obracającym się układzie odniesienia, jakim jest Ziemia. W formie wektorowej siłę tę opisuje wzór:

\[
\overline{F}_C = -2m(\overline{\Omega} \times \overline{v}),
\]

gdzie \(\overline{\Omega}\) to wektor prędkości kątowej Ziemi, który jest skierowany wzdłuż osi obrotu Ziemi zgodnie z regułą prawej dłoni. Wektor ten wskazuje w stronę północnego bieguna i ma postać \(\overline{\Omega} = [0, 0, \Omega]\), gdzie \(\Omega = 7,292 \times 10^{-5} \, \textrm{rad/s}\) to prędkość kątowa Ziemi.

Siła Coriolisa powoduje odchylenie trajektorii ruchu obiektu względem jego początkowego kierunku. Jednakże wpływ siły Coriolisa jest różny w zależności od kierunku ruchu wzdłuż równoleżników:

Na półkuli północnej:
– Obiekt poruszający się z $\textbf{zachodu na wschód}$ będzie odchylany $\textbf{w lewo}$, w kierunku bieguna północnego.
– Obiekt poruszający się ze $\textbf{wschodu na zachód}$ będzie odchylany $\textbf{w lewo}$, w kierunku równika.

Na półkuli południowej:
– Obiekt poruszający się z $\textbf{zachodu na wschód}$ będzie odchylany $\textbf{w prawo}$, w kierunku bieguna południowego.
– Obiekt poruszający się z $\textbf{wschodu na zachód}$ będzie odchylany $\textbf{w prawo}$, w kierunku równika.

Siła Coriolisa nie wpływa na prędkość obiektu, lecz tylko na jego kierunek, powodując defleksję trajektorii w zależności od półkuli oraz kierunku ruchu.