iPon Hírek

Egészen kicsiben is kimutatható a Coriolis-hatás

Dátum | 2015. 06. 04.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Vajon ellenkező irányú örvények keletkeznek akkor, ha az északi vagy a déli féltekén engedünk le egy medencét? A problémáról bizonyára már sokan hallottak, A Simpson család című sorozat például egy egész epizódot szentelt annak, hogy Ausztráliában fordítva örvénylik a vécécsésze vize, mint az Egyesült Államokban. Bár ami a vécéket illeti, sok alapja valószínűleg nincs a dolognak, hiszen a víz általában valamilyen meghatározott szögben áramlik be a csészébe, illetve a csésze alakja is befolyásolja a kialakuló örvény forgási irányát, egy új kísérlet során sikerült igazolni, hogy az úgynevezett Coriolis-effektus nemcsak légörvények esetén, de kisebb méretekben, például egy gyermekmedence leengedésekor is éreztetheti hatását. Ahogy azt mindenki tudja, a Föld 24 óra alatt egyszer fordul meg a saját tengelye körül. Mivel az Egyenlítő mentén a bolygó kerülete nagyjából 40 ezer kilométer, ez azt jelenti, hogy amennyiben az Egyenlítőn állva tesszük meg ezt a kört, 1700 km/órás sebességgel fogunk mozogni a Földdel együtt. Ha ennél északabbra vagy délebbre választunk ki egy pontot, a kerületi sebesség ennél alacsonyabb lesz, hiszen az adott pont kisebb kört tesz meg 24 óra alatt, a 45. szélességi körnél például 1200 km/óra a kerületi sebesség. Ha viszont valamelyik pólust választjuk ki, egyáltalán nem is beszélhetünk ilyen sebességről, hiszen ez esetben a kijelölt pont nem ír le semmiféle kört, hanem csak megfordul a saját tengelye körül. Képzeljük el, hogy mi történne, ha az Egyenlítőn állva kezdenénk a napot, majd hirtelen a 45. szélességi körön találnánk magunkat. Ez esetben mi magunk 1700 km/órás sebességgel mozognánk kelet felé, miközben a Föld alattunk csak 1200 km/órával halad, vagyis a felszínhez képest 500 km/órás relatív sebességre tennénk szert. Ha viszont az északi sarkról indulnánk, és onnan kerülnénk hirtelen 45 fokkal délebbre, hozzánk képest a Föld 1200 km/órával mozogna kelet felé, vagyis a szélességi körön állók számára úgy tűnne, mintha mi magunk 1200 km/órával száguldanánk nyugati irányba.
Most képzeljük el ugyanezt az áthelyeződést levegővel. Ha egy alacsony nyomású régió alakul ki az északi félteke 45. szélességi körén, például a Nagy-tavak vidékén, a területre minden irányból levegő fog áramlani, ezek a légtömegek azonban beérkezési irányuktól függően eltérő sebességekkel rendelkeznek. A dél felől érkező áramlat gyorsabban fog kelet felé haladni, mint a tavak fölötti levegő, amely a 45. szélességi körrel „együtt” mozog, így a déli áramlat kelet felől kezdi megkerülni a területet. Az északról érkező légtömegek viszont lassabb kerületi sebességgel bírnak, mint a központi, illetve a délről jövő részek, így ezekhez képest „lemaradva”, nyugat felől kerülnek. Ezen összetett mozgások eredményeként alakul ki a mellékelt képen látható, az óramutató járásával ellentétes irányban forgó ciklon. Ha mindez a déli féltekén történik, a végeredmény ezzel pontosan ellentétes lesz. A dél felé tartó légtömeg gyorsabb lesz az alatta található felszínnél, így keletről kerül, az délről érkező levegő viszont relatíve lassabb, így nyugatról kerül, az óramutató járásával egyező irányú ciklont (az északi féltekén kialakuló légörvény tükörképét) produkálva. Ez a magyarázat arra, hogy miért forognak ellentétes irányba a két féltekén a hurrikánok. A jelenséget első részletes leírója, Gaspard Gustave de Coriolis után Coriolis-hatásnak (vagy Coriolis-erőnek) nevezik. Visszatérve a bevezetőre, felmerülhet a kérdés, hogy kisebb méretekben, például két egyforma gyermekmedence esetén kimutatható-e a Föld forgásából eredő hatás. Destin Sandlin, a Smarter Every Day, illetve Derek Muller, a Veritasium nevű Youtube-csatorna készítője úgy döntött, hogy utánajár a rejtélynek, és egy látványos kísérlettel leteszteli, hogy a Coriolis-hatás kimutatható-e ilyen kis méretekben is, vagy ahogy sok szakértő állítja, annyira apró effektusról van szó, hogy az egyéb tényezők, például a medence apró egyenetlenségei, elnyomják a bolygó forgásából eredő hatást. Ehhez vettek két egyforma pancsolót, majd az egyiket az Egyesült Államokban, a másikat pedig Ausztráliában töltötték fel vízzel, egy napig állni hagyták a medencéket, hogy a folyadék megnyugodjon, majd kihúzták a dugót. Hogy a keletkező örvény iránya jobban megfigyelhető legyen, menet közben ételfestéket csepegtettek a vízbe. Ahogy a mellékelt videókból kiderül, az örvények valóban ellentétes irányúak. Bár ez a felvételeken nem hangzik el, a Sandlin és Muller többször is megismételték a kísérletet, és mindannyiszor azonos végeredményt kaptak, vagyis a Föld időjárását szervező hatások egyik legfontosabbika valóban megfigyelhető egy (illetve két) pancsolóban is. A videókat párhuzamosan érdemes nézni, a szinkronizáláshoz szükséges utasítások, és az ezt megkönnyítő visszaszámlálások a felvételek elején (20. másodperc környéke) találhatók.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

1. freyr
2015.06.05. 20:00
És itt van egymás mellett beágyazva a két videó: http://www.smartereveryday.com/toiletswirl
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!