اثر کوریولیس ؛ آیا چرخش آب در نیمکره ی شمالی و جنوبی برعکس است؟
اثر کوریولیس ؛ آیا چرخش آب در نیمکره ی شمالی و جنوبی برعکس است؟
این برداشت نادرست بسیار هم رواج پیدا کرده است.معمولا این درک خطا حاصل برداشت غلط در مورد ” اثر کوریولیس ” ( توسط گاسپار گوستاو کوریولیس ریاضیدان فرانسوی قرن نوزدهم کشف شد) بوده است.
اثر کوریولیس همان اثری است که باعث می شود گردبادها در دو سوی استوا به جهات مختلف بچرخند؛ یعنی در نیمکره ی شمالی به صورت پادساعتگرد و در نیمکره ی جنوبی ،ساعتگرد.
اصولا شبه نیروی کوریولیس استثنا بردار نیست و در هر سیستم چرخان طبق تعریف فیزیکی ، تاثیر دارد، حتی بر جریان آبی که با بازکردن شیر به داخل چاهک سینک ظرفشویی وارد می شود. اما میزان تاثیر شبه نیروی کوریولیس در مواردی مثل سرازیر شدن آب به چاهک سینک ظرفشویی عملا فوق العاده ناچیز است و به بیان دیگر ، به مراتب کمتر از آن است که بتواند تاثیری در جهت چرخش آب داشته باشد.
مکانیک سیالات در مسائل علمی خیلی پیچیده هستند و رفتاری که شاره ها از خود نشان می دهند تحت تاثیر عوامل بسیاری قرار دارد و به همین جهت هم هست که همه ی جوانب معادله “ناویه-استوکس” که رفتار سیال را توضیح می دهد از قرن نوزدهم تاکنون هنوز بطور کامل درک نشده و حتی بهترین مدلسازی های ریاضی هم نتوانسته همه چیز را درباره ی رفتار سیالات در شرایط مختلف توضیح دهد.
در این که جهت چرخش آب در چاهک سینک ظرفشویی ساعتگرد باشد یا پادساعتگرد هم عوامل بسیاری نقش بازی می کنند ، برای نمونه هم شکل کلی سینک مهم است و هم فرم چاهک و هم شرایط سرازیر شدن آب از خروجی لوله و شیر آب و خیلی چیزهای دیگر .اثر کوریولیس هم قطعا در مدل چرخش آب در حال سرازیر شدن به چاهک تاثیر دارد، اما آشکارسازی آن یک آزمایشگاه مجهز با ابزار دقیق آزمایشگاهی می طلبد و مسئله ای نیست که بتوان آن را با یک مشاهده و محاسبه ی ساده آشکار کرد.
در برخی کشورها که روی خط استوا قرار گرفته اند، حتی دیده شده که سودجویانی به قصد فریب عمومی، آزمایشی در یک متر بالا و پایین خط استوا ترتیب می دهند و به توریست ها ثابت می کنند که جهت چرخش آب در حال سرازیر شدن به چاهک در نیمکره ی شمالی و جنوبی متفاوت است. بسیاری از توریست های اروپایی که به افریقا سفر کرده اند ، برای تماشای این نمایش حقه بازی مجبور ند دست در جیب کنند و ببینند مثلا وقتی دقیقا روی خط استوا ایستاده اند، آب بدون جهت به داخل چاهک سرازیر می شود و یک متر بالا و پایین از خط استوا هم به ترتیب پادساعت و ساعتگرد می چرخند.این موضوع در مسائل بزرگ مقیاسی مانند توده های هوا و گردبادها کاملاً جدی است.اما در مقیاس یک سینک ظرفشویی و وان حمام خیلی کوچکتر از حدی است که بتواند تاثیر مشهودی داشته باشد.
بنابراین این ایده که جهت چرخش جریان آب در آشپزخانه و حمام استرالیایی ها به سمت راست و در آمریکا به سمت چپ است، از اساس ” غلط ” است.
این موضوع تنها برای سیستم های با مقیاس به اندازه ی کافی بزرگ صادق است و نه برای سینک آشپزخانه و نظیر آن. آشر شاپیرو (ascher shapiro) فیزیکدان آمریکایی که سال ۲۰۰۴ درگذشت ،یک بار در سال ۱۹۶۲ آزمایشی ترتیب داد و یک وان خیلی بزرگ در ابعاد ۱۸۰سانتی متر ساخت. وان را از آب پر کرد و گذاشت ۲۴ساعت باقی بماند و کاملا ساکن شود. با برداشتن درپوش چاهک ، چوب کبریتی را که برای نشانه گذاری جهت جریان در نظر گرفته بود ، مورد بررسی قرار داد.با گذشت ۱۵ دقیقه چوب کبریت شروع به چرخش در جهت پادساعتگرد کرد و همانطوری رفتار کرد که انتظار می رفت در نیمکره ی شمالی رفتار کند.
تکرار این آزمایش در استرالیا نشان دادکه چوب کبریت در جهت ساعتگرد جریان گردابی به داخل چاهک وان کشیده می شود؛ اما عوامل دخیل در جهت چرخش گردابی در مقیاس وان حمام و سینک آشپزخانه خیلی زیادند و اثر کوریولیس در آن اصلا به چشم نمی آید، به عبارت دقیق تر عواملی مانند شکل ظرف و فرم سرازیر شدن آب است که تعیین می کند جریان گردابی داخل وان ساعتگرد باشد یا پادساعتگرد.
این آزمایش در سه نقطه خط استوا ، نیم کره شمالی و نمی کری جنوبی (با فاصله 1 الی 3 متری ) و با دقیقاً یک نوع سینک و با یک حجم آب آزمایش شده است که دقیقاً سه نوع ثابت روی خط استوا ، ساعتگرد در نیمکره شمالی و پادساعتگرد در نیمکره جنوبی مشاهده شده است
رفرنس هم لطفا بفرمایید ،ممنون
وان 180 سانتی متری خیلی بزرگ نیست که آزمایش درست بوده!! تقریبا هفتاد درصد بزرگتر از وان معمولی است، در شرایط یکسان آزمایش ها همیشه درست بودند
صرفاً کلاهبرداری و سودجویی هست. فقط جهت ریختن آب می‌تونه تاثیرگذار باشه.
شتاب کوریولیس زمانی ایجاد میشه که یک جسم که روی جسم چرخانی قرار داره شروع به حرکت کنه. مثلا همین کره زمین که داره می‌چرخه می‌تونه همون جسم چرخان باشه. ولی در ابعاد کوچک و نزدیک خط استوا و داخل یک سینک اون هم با این سرعت زیاد آزمایش اصلا صدق نمیکنه.
این آزمایش روی خط استوا شروع میشه، جایی که آب قبل از آزمایش به اندازه کافی ساکن مونده و موقع پایین رفتن چرخشی نداره، بعدش در هر نیمکره آب رو از سمت مناسب می‌ریزه تا چرخش دلخواه ایجاد بشه.
توی بعضی فیلمها استوا اخرین ازمایش هست!
من چند بار آزمایش را انجام دادم با آب ساکن در جهت پادساعتگرد میچرخد
س.ج .ا
بطور تقریبی کاهش شعاع زمین در فاصله های نزدیک استوا با مجذور فاصله از استوا تقسیم بر شعاع زمین متناسب است . در نتیجه کاهش نسبی شعاع زمین نسبت به شعاع زمین(که باعث کاهش سرعت خطی میشه) با مجذور نسبت فاصله از استوا به شعاع زمین برابر بوده و چون فواصل نزدیک است نمایی کوچک بوده و قابل اغماض است
این تغییر سرعت برای وان ۱.۶ متری نیز در مناطق معتدل شمالی و جنوبی نیز تاثیری نخواهد داشت و اندک است
در سینکی که ایده آل است و آب ساکن از دیدگاه آزمایشگاهی اگر چرخشی بوجود بیاید دلیلش اختلاف سرعت آب نیمه شمالی سینک با نیمه جنوبی سینک است . هیچ دلیل دیگری وجود ندارد که آب بچرخد.
سلام،آنچه مسلم است آزمایش ها نشان از اختلاف جهت چرخش آب در دونیمکره شمالی و جنوبی است،اگرچه نتیجه‌ی این آزمایش، وجود نیروی الکترومغناطیسی زمین نیز دلالت دارد.
سلام،آنچه مسلم است آزمایش ها نشان از اختلاف جهت چرخش آب در دونیمکره شمالی و جنوبی است،اگرچه نتیجه‌ی این آزمایش، وجود نیروی الکترومغناطیسی زمین نیز دلالت داده است.حال سوال اینجاست که دلیل اختلاف چیست؟ وازکجا نشأت می گیرد؟
اثر کوریولیس بر روی گردباد های بسیار بزرگ روی زمین است. وگرنه چرخش آب در سینک، هیچ ربطی به این نیرو ندارد و فقط عامل آن، زیاد بودن نیروی اصطکاک در محل خروج سیال می باشد که سیال برای کاهش اصطکاک، خصوصا وقتی حجم آن زیاد باشد شروع به چرخش می کند که این باعث کاهش اصطکاک آن می‌گردد. هوای بسیار داغ بالای آتش هم شروع به چرخش می‌کند و بالا می رود که علت آن، حجم زیاد هوای داغ تولید شده و نیاز به کاهش اصطکاک برای تخلیه آن به بالا می‌باشد.