ما المقصود بقانون فرل؟

1 إجابة واحدة

الرياح تتحرك من مناطقِ الضغطِ الجويّ المُرتفع إلى مناطقِ الضغطِ الجويّ المنخفض، وبسبب دوران الارض حول نفسها فالرياح لا تتجه بشكلٍ مباشرٍ من مناطقِ الضغطِ المُرتفع إلى مناطقِ الضغطِ المنخفضِ بل إنها تنحرف إلى اليمين من اتجاهها في نصف الكرة الأرضية الشمالي، وإلى اليسار من اتجاهها في نصف الكرة الأرضية الجنوبي، وهذه القوة تسمى قوة كوريوليس أو تسمى قانون فرل، أي أن قانون فرل مشتق من تأثير قوة كوريوليس على الكتل الهوائية، تم تسمية القانون بعد عالم الأرصاد الجوية الأمريكي وليام فرل (1817-1891). يستخدم قانونه للتنبؤ “بالدوران الواسع النطاق لغلاف الأرض والمحيطات أي قانون فيريل هو قوة كوريوليس على نطاق عالمي.

يتضمن قانون فيريل انحراف الجسم (الماء ، الهواء ، الجليد ، أو ما شابه) في حركة تأثير كوريوليس. كان العالم دبليو فرل أول من وصف تأثير كوريوليس على تحريك الجسيمات.

وكنتيجة لهذا الإجراء، نجد أن كل من الرياح وتيارات المحيطات والجليد المنحدر تنحرف إلى اليمين (مع الإشارة إلى حركتها الأصلية) في نصفِ الكرةِ الشماليّ وإلى اليسارِ في نصفِ الكرةِ الجنوبيّ، لكن لا يوجد تأثير كوريوليس على الأجسام في حالة الراحة.

تأثير كوريوليس، لكل وحدة كتلة، هو F = v × 2Ω sin φ (في التدوين الحجمي)، حيث:

Ω هي السرعة الزاوية لدوران الأرض (0.729 × 10−4(s−1))F، قوة كوريوليس،V السرعة، Φ خط العرض.

على الرغم من أن هذه القوة صغيرة مقارنة بالجاذبية (إذا افترضنا أن سرعة الحسم 10 م/ثا، φ = 45 ° ، F≡1 × 10−3cm / s − 2) ، بالتالي تأثيرها مهم جدًا في الحركات الأفقية.

يمكن موازنة تأثير كوريوليس بقوى أخرى في علم المحيطات؛ كتدرج الضغط الهيدروستاتيكي، وسحب الرياح.

قوة كوريوليس هي قوة ذاتية تعمل على الأجسام المتحركة بالنسبة للإطار المرجعي الدوار، في الإطار المرجعي مع دوران في اتجاه عقارب الساعة، تعمل القوة على يسار حركة الجسم، في واحدة مع دوران عكس اتجاه عقارب الساعة، تعمل القوة إلى اليمين. يسمى انحراف الجسم بسبب قوة كوريوليس بتأثير كوريوليس.

للمساعدة على تصور وفهم كيفية عمل قانون فرل، تخيل نملة تزحف عبر قرص مضغوط، حيث “P” يمثل الزخم الزاوي للنمل وتمثل كتلته بـ “m”، ثم اضرب مربع مسافة النملة أثناء انتقالها من مركز القرص فيكون “r2” في حجم دوران القرص: P = mr2.

تخيل الآن أن النملة تسير في خط شعاعي مستقيم إلى منتصف القرص وأن سرعته الشعاعية تظل ثابتة مع دوران القرص وأن كتلته تظل ثابتة أيضًا، ولكن المسافة تبتعد عن المركز، إذا تم تطبيق الصيغة P = mr2 ، نجد أن الزخم الزاوي يزداد. ومع ذلك، فإن القوة ضرورية لتغيير الزخم الزاوي لأي جسم.

لذا، إذا كانت النملة تمشي مباشرة إلى منتصف القرص، فيجب أن تشعر النملة ببعض القوة التي تبطئ معدل الدوران. من وجهة نظر الجسيم “النملة”، إنها تمشي في خط مستقيم ويبدو أن “الدفع الجانبي” يتطلب منها موازنة نفسها في نفس اتجاه القرص الدوار. يبدو أن دفعة القوة المتزايدة تنطبق فقط عندما تقترب النملة من المحور الدوار للقرص أو أبعد منه، وهذه هي قوة كوريوليس.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما المقصود بقانون فرل؟"؟