Mathematical model of Coriolis effect

Sobczak, E.; Kasprzak, J.; Ringel, T.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Mathematical model of Coriolis effect

Autorzy

Sobczak E. , Kasprzak J. , Ringel T.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Model matematyczny efektu Coriolisa

Języki publikacji

Abstrakty

Mathematical model describing acceleration and the Coriolis force for an object moving along a longitude with a velocity v > 0 (northwards) or v < 0 (southwards) and at same time along a latitude with a velocity v_s > 0 (eastwards) or v_s < 0 (westwards) has been elaborated: a_c = - ( ω + v_s /r ) v sinϕ = - ωv sinϕ (1 + s/cosϕ). At a positive velocity along a latitude (v_s > 0) an increase in the angular velocity of the Earth globe “cycle” (Δω = v_s/r; r = R cosϕ and an increase in the absolute value of the acceleration la_cl and the Coriolis force at a given object velocity along a longitude (v > 0 or v < 0) occur, while for a negative value of this velocity (v_s < 0) a decrease by the similar value la_cl appears. The acceleration and the Coriolis force are not observed when v_s= - R ωcosϕ or ϕ= 0.

Opracowano matematyczny model opisujący przyśpieszenie Coriolisa dla obiektu poruszającego się jednocześnie wzdłuż południka z prędkością v > 0 (na północ) lub v < 0 (na południe) oraz wzdłuż równoleżnika z prędkością v_s > 0 (na wschód) lub v_s < 0 (na zachód): a_c = - ( ω + v_s /r ) v sinϕ = - ωv sinϕ (1 + s/cosϕ). Dla dodatniej prędkości wzdłuż równoleżnika (v_s > 0) następuje wzrost prędkości kątowej obiegu obiektu wokół osi kuli ziemskiej (Δω = v_s/r; r = R cosϕ oraz wzrost bezwzględnej wartości przyśpieszenia Coriolisa la_cl przy danej prędkości obiektu wzdłuż południka (v > 0 lub v < 0), natomiast dla (v_s < 0) następuje zmniejszenie la_cl. Przyśpieszenie Coriolisa zanika dla v_s= - R ωcosϕ lub ϕ= 0.

Słowa kluczowe

Coriolis acceleration Coriolis force Coriolis effect

przyspieszenie Coriolisa siła Coriolisa efekt Coriolisa

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich

Czasopismo

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

Rocznik

2017

Tom

Nr 1

Strony

23--25

Opis fizyczny

Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Sobczak E.

sobczake@utp.edu.pl

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz

autor

Kasprzak J.

Wojewódzka Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna, Bydgoszcz

autor

Ringel T.

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz

Bibliografia

1. Bogusz W., Garbarczyk J., Krok F., (2010). Fundamentals of physics (in Polish). PWN, Warszawa, Chapter 9
2. Choi S., Yoo J.-C., (2015). Automated centrifugal-inicrofluidic platform for dna purification using laser burst valve and Coriolis effect. Appl. Biochem. Biotechnol, 175:3778-3787 DOI 10.1007/s 12010-015-1546-x6
3. Gałkowski Z., Pietrzakowski M., Tylikowski A., (1999). Dynamics of the closed isotropic shell rotating at a constant angular speed (in Polish) Pr. Inst. Podstaw Budowy Muszyn Pol. Warszawskiej, 19, 13-25
4. Kohno H., Tanahashi T., (2002). Finite element simulation of single crystal growth process using GSMAC method. J. Comp. Appl. Math., 149(1), 359-371. DOI: 10.10l6/S0377-0427(02)00543-5
5. Krupicz B., (2000). Contact stresses in the ventilator blade caused by Coriolis force (in Polish). Zesz. Nauk., Pol. Białostockiej. Nauki Techniczne, 134, Mechanika 22, 179-187
6. Lal K., Pathania A., Mohan C., (2008). Effect of Coriolis force on the equilibrium structures of rotating stars and stars in binary systems. Astmphys. Space Sci., 315, 157-165. DOI: 10.1007/sl0509-008-9808-5
7. Lai K., Pathania A., Mohan C., (2009). Effect of Coriolis force on the shapes of rotating stars and stars in binary systems. Astrophys. Space Sci., 319, 45-53. DOI: 10.1007/sl0509-008-9946-9
8. Łagutkin G., (2003). Influence of Coriolis force on separation process in hydrocyclones (in Polish). Czas. Tech., 100, M-5
9. Martinez J.C., Polatdemir E., Bansal A., Yifeng W., Shengtao W., (2006). Fluid flow up a spinning egg and the Coriolis force. Eur. J. Physics, 27(4), 805. DOI: 10.1088/0143-0807/27/4/012
10. Muller G., Neumann G., Weber W., (1992). The growth of homogeneous semiconductor crystals in a centrifuge by the stabilizing influence of the Coriolis force. J. Cryst. Growth, 119(1-2), 8-23. DOI: 10.1016/0022- 0248(92)90200-3
11. Skorko M., (1982). Physics. Manual for students (in Polish). PWN, Warszawa, 63

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-778ec0f9-010b-4d56-80db-ccd1a7b74ae5