واحدهای زمان، مکان و سرعت در تعیین نیروی کریولیس بسیار مهم میباشند. دوران در سیستم توسط عدد روسبی (Rossby) تعیین میشود، که متناسب با سرعت سیستم، U، که نیروی کریولیس، f، در آن به وجود میآید، و واحد طول، L، در حرکت میباشد.
عدد روسبی متناسب با اینرسی و نیروی کریولیس میباشد. کوچک بودن عدد روسبی
نشان دهنده تاثیر زیاد سیستم از نیروی کریولیس و عدد روسبی بزرگ نیز نشان
دهنده حکم فرما بودن نیروهای اینرسی در سیستم میباشد. برای مثال، در
گردبادها، عدد روسبی بزرگ، در سیستمهای کم فشار، عدد کوچکتر و در
سیستمهای اقیانوسی دستورالعمل مشابهی دارد. در نتیجه، در گردباد نیروی که
کریولیس ناچیز بوده و متعادل میان نیروهای فشار و گریز از مرکز میباشد. در
سیستمهای کم فشار، نیروی گریز از مرکز ناچیز بوده و تعادل میان نیروی
کریولیس و فشار هوا میباشد. در اقیانوسها هر سه نیرو قابل لحاظ میباشند.
یک سیستم جوی متحرک با سرعت U=۱۰ m/s، که مسافتی به طول L=۱۰۰۰ km را تحت
پوشش قرار میدهد، عدد روسبی تقریبی آن۰٫۱ میباشد و برای شخصی که مشغول
پرتاب توپی با سرعت U=۳۰ m/s در یک باغ به طول ۵۰m است، عدد روسبی در حدود
۶۰۰۰ میباشد. هر چند یک موشک بدون هدف (هدایت نشده) در واقع از قوانین
فیزیک مشابه بیسبال پیروی میکند، اما ممکن است به اندازه کافی دور شود و
در هوا تحتتاثیر نیروی کریولیس قرار گیرد.
کاربرد در زمین :
کره چرخان :
سیستم مختصات در عرض جغرافیاییφ، با محور xها به سمت شرق، yشمال و z به
سمت بالا (که به صورت شعاعی از مرکز کره به سمت بیرون میباشد). مکانی را
روی کره در نظر میگیریم که حول محور شمال میچرخد. سیستم مختصات محلی با
محور افقی x در سمت شرق، y به سمت شمال و محور عمودی Z به سمت بالا
میباشد. بردار دوران، سرعت جابجایی و شتاب کریولیس در این سیستم مختصات
محلی عبارت است از : (شرق(e)، شمال (n) و رو به بالا (u). هنگامی که
دینامیک جو یا اقیانوس را در نظر میگیریم، سرعت عمودی بسیار کوچک است و
اجزا عمودی شتاب کریولیس نیز در مقایسه با شتاب g بسیار کوچک است. در این
قبیل موارد فقط اجزا افقی (شرق و شمال) مورد نظر میباشد. محدودیت بالا
برای مقاطع افقی عبارت است از (Vu=۰).
با قرار دادن Vn=۰، میتوان مشاهده کرد که حرکت در سمت شرق شتاب در جهت شمال را نتیجه میدهد. به طور مشابه، اگرVe=۰ باشد، حرکت در جهت شمال شتاب در جهت شرق را در پی خواهد داشت. بنابراین یک حرکت به سمت شرق، یک شتاب در جهت رو به بالا به وجود میآورد که به اثر معروف بوده و همچنین حرکت به سمت بالا یک شتاب در جهت شرق را ناشی میشود.
خورشید و ستارههای دور دست
حرکت خورشید که در زمین دیده میشود توسط نیروهای کریولیس و گریز از مرکز تعیین میشود. برای بیان راحت، موقعیت یک ستاره دور دست را در نظر میگیریم (با جرم m) که بر روی خط استوا واقع شدهاست. در موقعیت r، عمود با بردار دوران Ω، بنابراین، Ω.r=۰. به نظر میرسد که در جهت مخالف چرخش زمین میچرخد، ترکیب سرعتش میباشد. این نیروی موهوم مرکب از نیروی کریولیس و گریز از مرکز عبارت است از :
این نیرو به نیروی جانب مرکز معروف بوده که ستارهها را در محور حرکت
دورانی حول ناظر نگه میدارد. موقعیت اصلی برای یک ستاره بر روی خط استوا
نیست، بلکه خیلی پیچیدهاست. برای جریان هوا بر روی سطح زمین، در نیمکره
شمالی مسیر به سمت راست منحرف میشود. بعد از برخاستن با یک زاویه معین،
ممکن است به سمت راست انپیدا کند و اوج بگیرد.
منبع:ويكي پديا