فهرس المحتويات
- قوة كوريوليس: تعريف وتاريخ
- أمثلة على قوة كوريوليس
- تطبيقات عملية على قوة كوريوليس
- بندول فوكو
- الأعاصير ودور قوة كوريوليس
قوة كوريوليس: تعريف وتاريخ
قوة كوريوليس هي تأثير ظاهري يُشكل مسار الأجسام المتحركة في أنظمة مرجعية دوارة. سميت هذه القوة على اسم العالم الفرنسي غوستاف كوريوليس الذي وصف هذا التأثير عام 1835.
تُعرف قوة كوريوليس أيضًا بقوة وهمية أو تخيلية، لأنها لا تُلاحَظ عند وصف حركة الجسم في إطار مرجعي عطالي. في الإطار المرجعي الدوراني، تُحدد قوة كوريوليس بمعادلة تحوي سرعة الجسم والقوة الناتجة عن حركته، لا سرعة الجسم فقط.
أمثلة على قوة كوريوليس
أحد أهم الأمثلة على تأثير هذه القوة هو حركة الأجسام على سطح الأرض، الذي يُعتبر إطارًا مرجعيًا دوارًا. تُلاحظ هذه القوة في نصف الكرة الأرضية الشمالي على شكل انحراف حركة الأجسام إلى اليمين، بينما تُلاحظ في نصف الكرة الجنوبي على شكل انحراف حركة الأجسام إلى اليسار.
يمكن ملاحظة تأثير قوة كوريوليس بوضوح في حركة الرياح في الغلاف الجوي، حيث تتأثر اتجاهها بهذه القوة، فتتحرك نحو اليمين في نصف الكرة الشمالي، و نحو اليسار في نصف الكرة الجنوبي.
تطبيقات عملية على قوة كوريوليس
بندول فوكو
تم استخدام بندول فوكو لاختبار دوران الأرض حول محورها بشكل تجريبي، حيث يتأثر هذا البندول بقوة كوريوليس، فتتغير اتجاه حركة تأرجحه ببطء، وذلك يُظهر دوران الأرض. يمتد طول بندول فوكو حوالي 67 مترًا، و يزن ثقل البندول حوالي 28 كيلوغرامًا.
يُمكن لِبندول فوكو أن يُمَيّز بين دائرة العرض على الأرض، حيث يُمكن تحديد دائرة العرض من خلال مراقبة سرعة تغيير اتجاه حركة تأرجح البندول.
الأعاصير ودور قوة كوريوليس
تُلعب قوة كوريوليس دورًا أساسيًا في تحديد اتجاه دوران الأعاصير في نصف الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي. ينجم تشكل الأعاصير من فرق درجات الحرارة بين القطبين الشمالي والجنوبي، حيث يزداد الضغط الجوي حول خط الاستواء، وتتحرك الرياح من القطبين إلى خط الاستواء. تُؤثّر قوة كوريوليس على اتجاه حركة هذه الرياح، مما يجعلها تدور حول مركز الضغط المنخفض في اتجاه معاكس لِاتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي، و في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي.
من المهمّ ملاحظة أنّ تأثير قوة كوريوليس لا يُمكن ملاحظته بشكل ملحوظ على المسطحات الصغيرة من الماء مثل أحواض الاستحمام، فلا نستطيع تطبيق هذه الظاهرة على حركة كميات صغيرة من الماء، لأنّ حجمها صغير بالمقارنة مع قطر الكرة الأرضية.
