コリオリの力とは?

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コリオリ‐の‐ちから【コリオリの力】


コリオリの力(コリオリのちから)Coriolis force

転向力てんこうりょく
偏向力へんこうりょくdeflecting force

地球の自転のために、平方向に運動する物体には、北(南)半球では運動の方向に対して直角右(左)向きに、見かけ上の力が働く。この力をコリオリの力、または転向力あるいは偏向力という。その大きさFは、緯度をф、速度V地球の自転角速度をωとして、
F=2ωVsinф
与えられる。このVにかかる係数sinфを通常fで表わし、コリオリ因数と呼ぶ。

コリオリの力(コリオリのちから)

地球の自転により発生する力。詳しく専門書等を参照のこと。
風は高気圧から吹き出し低気圧吹き込む。ただし、地球自転しているためにコリオリの力が働き北半球では風は高気圧から時計回り吹き出し低気圧に向って反時計回り吹き込む。また南半球ではこの逆になる。
Gaspard Coriolis (1792年生れ)と言うフランス機械技術者発見し、数学的にその力を証明した事から、彼の名前をとり「コリオリの力」と呼ばれている。

コリオリの力

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/01/24 17:57 UTC 版)

コリオリの力(コリオリのちから、: force de Coriolis)とは、回転座標系上で移動した際に移動方向と垂直な方向に移動速度に比例した大きさで受ける慣性力(見かけ上の力)の一種であり、コリオリ力、転向力(てんこうりょく)ともいう。1835年にフランスの科学者ガスパール=ギュスターヴ・コリオリが導いた[1]


注釈

  1. ^ 緯度の地平面内の南北方向の単位方向ベクトルの1日の回転運動を考えると、ベクトルは並行移動しても変わらないため、始点を1点に固定すれば、回転軸に対して角度を維持しながら円錐の側面に沿って1回転することが分かる。時刻と時刻は微小時間)における南北方向の単位方向ベクトルの成す角を考えると、始点を1点に固定すれば終点はだけ移動するため、成す角はラジアンであり、1日累積すれば(を1日累積すればになるため)であり、また南北方向の単位方向ベクトルの角速度はである。 なお、これは「緯度における南北方向の単位方向ベクトル」の角速度であって、「緯度における観測点」自身の角速度はであって、ではない。遠心力の算出などでは、角速度はではなく、を使う必要がある。 また、「緯度における東西方向の単位方向ベクトル」の角速度は、(東西方向の単位方向ベクトルは、平行移動すれば、常に回転軸と直交して回転する為)、であり、1日の回転角はである。実際、東西方向の速度に対しては、コリオリの力(広義のコリオリの力)はだけ発生するが、このうち鉛直方向成分は重力に比して小さいため無視し、水平方向成分だけを慣習的にコリオリの力という。同じ式となるが、南北方向とは意味が違う。
  2. ^ 「角速度」を「回転軸方向のベクトル」と捉え、コリオリの力を「ベクトル積」で考える場合、角速度は観測点の緯度に関係なくである。この場合、緯度の南北方向のベクトルとの「ベクトル積」で、の係数が発生する。東西方向のベクトルとの「ベクトル積」では、回転軸方向と直交するため、の係数は発生しない。あるいは、地軸方向の角速度ベクトルを、鉛直方向のベクトルと北方向のベクトル和に分解し、それぞれとの「ベクトル積」をとってコリオリの力を求めることもできる。この場合、鉛直方向のベクトルとの「ベクトル積」を「コリオリの力」と言い、北方向のベクトルとの「ベクトル積」は、(地平面内のベクトルでは東西方向の成分のみ「ベクトル積」が値を持つが、その方向は鉛直方向となり重力に比べて小さいため)無視することが行われる。

出典

  1. ^ 藤尾伸三, 川辺正樹, 柳哲雄 『海のすべて』 ニュートンプレス、2017年。ISBN 978-4-315-52060-6 [要ページ番号]
  2. ^ 朝永振一郎 『物理学読本』(第2版) みすず書房、1981年、30頁。ISBN 4-622-02503-5 


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