Klassieke Mechanica/Kinematica-2: verschil tussen versies
Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
Regel 129:
===Coriolisversnelling en bewegingen op aarde===
Normaal wordt de aarde als een vast systeem beschouwd, maar dat is ze in feite niet. Dat heeft gevolgen voor vele bewegingen op aarde. Hier moet even vooruit gelopen worden op het volgend hoofdstuk, waarin de wet van Newton behandeld wordt. Deze wet stelt dat de som van alle krachten op een massa steeds gelijk zal zijn aan het product van die massa maal de versnelling van die massa. Als er geen krachten op een massa uitgeoefend worden, dan is er geen versnelling, d.i. de massa blijft in rust of blijft met constante lineaire snelheid bewegen. Deze wet mag enkel toegepast worden in een systeem dat in rust is of dat met constante snelheid beweegt. In een roterend systeem schijnt de wet niet te kloppen. De versnelling die een waarnemer ziet, berekend op basis van de baan in het bewegend systeem, is de relatieve versnelling. Als alle uitwendige krachten = 0 zijn dan blijkt er in een roterend assenkruis toch nog een relatieve versnelling op te treden.
:<math> \vec a_r = \vec a_a - \vec a_s - \vec a_c </math>▼
Het invoeren van een middelpuntvliedende kracht en een Corioliskracht komt er wiskundig op neer dat men de termen m('''a'''<sub>s</sub> + '''a'''<sub>comp</sub>), die de dimensie hebben van een kracht, naar het linkerlid overbrengt en die dan als een echte kracht gaat interpreteren. Deze interpretatie komt meer overeen met onze ervaring. Wanneer een auto met een hoge snelheid een bocht neemt, dan voelen we ons naar buiten gedrukt. Ook behoren krachten meer tot ieders begrippenkader dan versnelling. Een uitleg in termen van pseudokrachten is daardoor begrijpelijker dan een beschrijving vanuit een inertiaalstelsel.
De hoeksnelheid van de aarde is vrij klein: 2π radialen in 24 u of 7,27.10<sup>-5</sup> rad/s. De bijhorende middelpuntvliedende kracht is dan ook klein en wordt in de praktijk verrekend in een iets kleinere waarde van g aan de evenaar dan aan de polen.
Regel 137 ⟶ 139:
[[afbeelding:corioliswinden.png|right|wind rond hoge drukgebied]]
De Coriolisversnellingversnelling levert de verklaring voor de draaiende luchtmassa's rond hoge- of lagedrukgebieden. Vanuit een hogedrukgebied stromen de winden naar buiten. Zodra ze echter in beweging komen begint de Coriolisversnelling te spelen. Die blijft spelen zolang er een v<sub>r</sub> is. Volgens de conventie van de rechtsdraaiende schroef ziet men dat die versnelling volgens de blauwe pijlen gericht is. De winden worden dus gedwongen te cirkelen in wijzerzin. Volgens de vroegere Vlaamse weerman Armand Pien, kan men de draaizin hiervan gemakkelijk onthouden door te formuleren dat, in ons noordelijk halfrond, de winden rond een '''H'''oge drukgebied draaien in de zin van een '''H'''orloge. Bij een lagedrukgebied stromen de winden naar binnen. Daardoor ontstaat een werveling in tegenwijzerzin.
Voor bewegingen op het aardoppervlak betekent dit dat de Coriolisversnelling voor een beweging volgens de evenaar, loodrecht staat op het aardoppervlak. Bij een beweging naar het oosten zal een voorwerp iets opgelicht worden, bij een beweging naar het westen iets neergedrukt worden. Dit staat bekend als het [[w:en:Eötvös_effect|Eötvös effect]].
Bij bewegingen rond de polen ligt de Coriolisversnelling ongeveer evenwijdig met het aardoppervlak. Bij de polen is het effect dus het sterkst.
Ook bij een schot over een grote afstand moet men rekening houden met deze Coriolisversnelling. Dat het water bij het uitlopen van het bad ook door deze Coriolisversnelling begint te draaien kan, maar er zijn veel andere invloeden die sterker kunnen zijn, zoals b.v. verontreinigingen op de bodem van de badkuip of op het roostertje.
| |||