Báo cáo Vật lý đại cương - Đề tài 6: Lực Coriolis và các hiện tượng thiên nhiên liên quan trên Trái đất

Đề tài 6:Lực Coriolis và các hiện tượng thiên nhiên liên quan trên Trái đấtNhà vật lý : CoriolisĐặt Vấn đềThế giới mà chúng ta đang sống có biết bao điều bí ẩn, có những hiện tượng xảy ra trong tự nhiên mà con người không sao giải thích được. Nước ta nằm trong khu vực Đông Nam Á, là nơi chịu nhiều thiên tai như: bão, lũ, động đất, sóng thầnNhững năm gần đây, nước ta luôn chịu ảnh của các cơn bão mà hậu quả để lại hết sức nặng nề.Bão là một đề tài nóng đang được nước ta cũng như tất cả các nước khác trên thế giới đặc biệt quan tâm. Vậy bão được hình thành như thế nào???Nhắc đến “bão” thì ai cũng nghĩ đến hậu quả mà nó để lại, nhưng nếu nói đến đặc điểm cơ chế hình thành, di chuyển của các cơn bão thì có lẽ ít người biết đến. Ngay từ hơn 150 năm trước một nhà vật lí học người Pháp tên là Coriolis đã chú ý đến hiện tượng này. Năm 1835 thông qua lý thuyết thủy triều của Pierre-Simon Laplace. Coriolis đã mô tả nó bằng 1 hiệu ứng được đặt theo tên chính mình – hiệu ứng CoriolisNhà vật lý : CoriolisKhái niệm:Hiệu ứng Coriolis là hiệu ứng xảy ra trong các hệ qui chiếu quay so với các hệ quy chiếu quán tínhNó được thể hiện qua hiện tượng lệch quĩ đạo của những vật chuyển động trong hệ qui chiếu này. Sự lệch quĩ đạo do một loại lực quán tính gây ra, gọi là lực CoriolisF = 2m v × ω Trong đó: v là véctơ vận tốc tương đối của vật. ω :là véctơ vận tốc góc của hệ qui chiếu quayLực Coriolis được xác định bằng công thức sau:Ví dụ:Nếu một vật chuyển động dọc theo đường bán kính theo chiều rời xa trục quay của hệ qui chiếu thì sẽ chịu tác động của một lực theo phương vuông góc với bán kính và theo chiều ngược với chiều quay của hệ. Còn nếu vật chuyển động về phía trục quay thì lực sẽ tác động vào vật theo chiều quay của hệ qui chiếu.Điều này nghĩa là nếu vật được thả lăn tự do theo phương của bán kính, theo chiều ra phía ngoài, thì nó sẽ quành về ngược chiều quay của hệ qui chiếu. Còn nếu như vật được thả lăn tự do về phía trục thì sẽ ngược lại.Một vật thể chuyển động thẳng đều, trong một hệ quy chiếu quán tính, từ tâm đĩa ra mép, sẽ được quan sát thấy như chuyển động cong trong hệ quy chiếu gắn với đĩa đang quay.Trên Trái Đất:. Trái đất quay quanh trục của mình, vì thế mà các vật chuyển động trên Trái Đất đều chịu hiệu ứng Coriolis.Ở phía bắc bán cầu, các vật chuyển động có xu hướng vòng sang phải, còn ở nam bán cầu thì vòng trái (nhìn theo chiều chuyển động của vật). Đối với các vật chuyển động dọc theo đường vĩ tuyến (ở Bắc cũng như Nam Bán Cầu) thì hiệu ứng Coriolis không làm lệch hướng chuyển động mà chỉ làm cho vật nặng hơn lên (khi chuyển động về phương Tây), hoặc nhẹ bớt đi (khi chuyển động về phương Đông)Còn đối với các vật rơi tự do thì chúng đều có điểm rơi lệch về phía Đông so với điểm rọi thẳng đứng của nó (bỏ qua ảnh hưởng của gió).Ví dụ:Trên Bắc bán cầu thổi có xu hướng vòng phải, còn ở Nam bán cầu thì vòng tráiỞ Bắc Bán Cầu các dòng sông có bờ phải bị xói mòn nhiều hơn (tương ứng, ở bán cầu Bắc – bờ trái)Với dòng nước chảy vào cống các phần tử nước ở phía đông đẩy mạnh hơn sang phía tây tạo ra dòng xoáy ngược chiều kim đồng hồ. Nếu ở phía nam đường xích đạo thì lại có dòng xoáy theo chiều ngược lại.So sánh giữa lực li tâm và lực criolisLực Coriolis có phương vuông góc với mặt phẳng tạo bởi và nên làm cho vật bị lệch hướng quỹ đạo, quả bóng không đứng yên so với người quan sát đứng trên bàn quay mà chuyển động theo một quỹ đạo là một đường cong, viên bi không lăn ra theo đường bán kính mà bị lệch thành đường cong ngược theo chiều quay của đĩa, vật rơi có hiện tượng lệch về phía đông do Trái Đất quay từ Tây sang Đông. Phương của lực quán tính li tâm thì cùng phương với nên lực quán tính li tâm không làm cho vật bị lệch quỹ đạoTrong cuộc sốngCon lắc Foucault, đặt tên theo nhà vật lý người Pháp Léon Foucault là một hệ quả của hiệu ứng Coriolis cho chuyển động trong hệ quy chiếu quay.Lực criolis cũng có ảnh hưởng không nhỏ đến quỹ đạo của các loại tên lửa hành trình.Dođó, khi hiểu về lực criolis, người ta sẽ chủ động hơn trong việc đưa ra những biện pháp nhằm hạn chế ảnh hưởng của nó.Từ đó,tính toán một cách chính xác hơn về đường đi của tên lửa.Câu hỏi ^.^BÃO SINH RA NHƯ THẾ NÀO? VÌ SAO BÃO XOÁY THEO CHIỀU NGƯỢC KIM ĐỒNG HỒ VÀ HẦU HẾT Ở PHÍA BẮC XÍCH ĐẠO? TRẢ LỜIBão luôn sinh ra trên mặt biển, đặc biệt là biển vùng nhiệt đới. Sự hình thành bão gắn liền với sự hình thành các cột khí. Các cột khí chuyển động từ mặt biển thẳng lên cao còn bị tác động của một lực đặc biệt là lực Coriolis.Do kết hợp với lực Coriolis nên không khí chuyển động xoáy tròn, tạo thành hoàn lưu bãoSau đó mạnh dần lên thành bão..Chúng ta thấy rằng:Trái Đất chuyển từ Tây sang Đông thì toàn bộ khí quyển của trái Đất cũng vận động từ Tây sang Đông. Như vậy do khối lượng và vận tốc của khí quyển thì một lực tương tác cũng hình thành theo chiều này. Nhưng chúng ta cũng biết rằng trục Tây Đông của trái Đất - đường Xích Đạo nghiêng so với mặt phẳng Hoàng Đạo là 22 độ 5 (qui ước). Trên mặt phẳng Hoàng Đạo chúng ta có: Một hiệu ứng từ ngoài vũ trụ tương tác với địa cầu biểu tượng bằng những mũi tên xanh theo hướng từ phải sang trái song song với đường Hoàng Đạo (Hình minh họa dưới đây). Hợp lực của hai lực này và hiệu ứng của từ trường Bắc Nam khiến chúng hướng về phía Đông Bắc từ hướng Tây Nam . Nên bão thường xãy ra ở Xích Đạo và quay ngược kim đồng hồ.. 1, Lê Văn Hội (NT)2, Nguyễn Ngọc Sơn3, Trần Thị Thu Hà4, Trần Thị Thu Hiền5, Trần Thanh Quốc6, Nguyễn Lý Hùng7, Nguyễn Thế HoàngThe End31201296312031713120092631201149312030123120145231201225