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कोरिओलिस बल क्या है या फेरल का नियम क्या हैं (What is Coriolis Effect), कोरिओलिस बल कैसे काम करता है एवं इसका जलवायु पर क्या प्रभाव पड़ता है? इन सभी टॉपिक्स पर आज इस लेख में हम विस्तार से चर्चा करेंगे। आईये इसे विस्तार से समझते है की कोरिओलिस प्रभाव (बल) क्या होता है? कोरिओलिस बल क्या है?फ़्रांसीसी गणितज्ञ जी. जी. कोरिओलिस (1792- 1843) ने पृथ्वी की घूर्णन गति के कारण पवन में होने वाले विक्षेपण (deflection) की सर्वप्रथम व्याख्या की और इसलिए इस बल को “कोरिओलिस प्रभाव” के नाम से जाना जाता है। इस प्रभाव के कारण उत्तरी गोलार्ध की पवन अपनी दाहिनी ओर तथा दक्षिणी गोलार्ध की पवन बायीं ओर विक्षेपित हो जाती है। यह प्रभाव विषुवत रेखा (Equator) पर सबसे कम तथा ध्रुवों पर सर्वाधिक होता है। पवन का विक्षेपित होना पवन की गति और उसके अक्षांशीय स्थिति पर निर्भर करता है। इस निक्षेप को फेरल नामक विद्वान ने सिद्ध किया। इसलिए इसे फेरल का नियम कहा जाता है। कोरिओलिस प्रभाव चक्रवातों की उत्पत्ति के लिए सहायक है, क्यूंकि इस बल के अभाव में पवन व्यवस्था चक्रीय नहीं हो पाती है तथा इस बल के अभाव के कारण उष्ण कटिबंधीय चक्रवात विषुवत रेखा के निकट उत्पन्न नहीं हो पाते है। आप ये भी जरूर पढ़े: कोरिओलिस बल का क्या प्रभाव होता है?कोरिओलिस प्रभाव न सिर्फ पवन को विक्षेपित करता है बल्कि पृथ्वी की सतह से ऊपर स्थित किसी भी गतिशील वस्तु या कण का विक्षेपण इसी नियम के अंतर्गत होता है। जैसे:-
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Rakesh VermaRakesh Verma is a Blogger, Affiliate Marketer and passionate about Stock Photography. में भौतिक विज्ञान , कोरिओलिस बल एक है जड़त्वीय या काल्पनिक बल [1] कि वस्तुओं है कि एक के भीतर गति में हैं पर काम करता है संदर्भ के फ्रेम कि सम्मान के साथ घूमता है एक जड़त्वीय फ्रेम करने के लिए। दक्षिणावर्त घूर्णन के साथ एक संदर्भ फ्रेम में , बल वस्तु की गति के बाईं ओर कार्य करता है। वामावर्त (या वामावर्त) रोटेशन वाले एक में, बल दाईं ओर कार्य करता है। कोरिओलिस बल के कारण किसी वस्तु का विक्षेपण
कोरिओलिस प्रभाव कहलाता है । हालांकि पहले दूसरों द्वारा मान्यता प्राप्त थी, कोरिओलिस बल के लिए गणितीय अभिव्यक्ति फ्रांसीसी वैज्ञानिक गैसपार्ड-गुस्ताव डी कोरिओलिस द्वारा 1835 के एक पेपर में दिखाई दी
थी।जल पहियों के सिद्धांत के संबंध में . [२] २०वीं शताब्दी की शुरुआत में, कोरिओलिस बल शब्द का प्रयोग
मौसम विज्ञान के संबंध में किया जाने लगा । संदर्भ के जड़त्वीय फ्रेम (चित्र के ऊपरी भाग) में, काली गेंद एक सीधी रेखा में चलती है। हालांकि, प्रेक्षक (लाल बिंदु) जो संदर्भ के घूर्णन/गैर-जड़त्वीय फ्रेम में खड़ा है (चित्र का निचला भाग) वस्तु को इस फ्रेम में मौजूद कोरिओलिस और केन्द्रापसारक बलों के कारण घुमावदार पथ का अनुसरण करते हुए देखता है। न्यूटन के गति के नियम एक जड़त्वीय (गैर-त्वरित) संदर्भ के फ्रेम में किसी वस्तु की गति का वर्णन करते हैं । जब न्यूटन के नियमों को संदर्भ के घूर्णन फ्रेम में बदल दिया जाता है, तो कोरिओलिस और केन्द्रापसारक त्वरण दिखाई देते हैं। जब बड़े पैमाने पर वस्तुओं पर लागू किया जाता है, तो संबंधित बल उनके द्रव्यमान के समानुपाती होते हैं। कोरिओलिस बल घूर्णन दर के समानुपाती होता है और केन्द्रापसारक बल घूर्णन दर के वर्ग के समानुपाती होता है। कोरिओलिस बल घूर्णन अक्ष के लंबवत दिशा में और घूर्णन फ्रेम में शरीर के वेग के लिए कार्य करता है और घूर्णन फ्रेम में वस्तु की गति के समानुपाती होता है (अधिक सटीक रूप से, इसके वेग के घटक के लिए जो अक्ष के लंबवत होता है) रोटेशन के)। केन्द्रापसारक बल रेडियल दिशा में बाहर की ओर कार्य करता है और घूर्णन फ्रेम की धुरी से शरीर की दूरी के समानुपाती होता है। इन अतिरिक्त बलों को जड़त्वीय बल, काल्पनिक बल या छद्म बल कहा जाता है । [३] इन काल्पनिक बलों को जोड़कर रोटेशन के लिए लेखांकन करके, न्यूटन के गति के नियमों को एक घूर्णन प्रणाली पर लागू किया जा सकता है जैसे कि यह एक जड़त्वीय प्रणाली थी। वे सुधार कारक हैं जिनकी गैर-घूर्णन प्रणाली में आवश्यकता नहीं होती है। [४] "कोरिओलिस प्रभाव" शब्द के लोकप्रिय (गैर-तकनीकी) उपयोग में, निहित घूर्णन संदर्भ फ्रेम लगभग हमेशा पृथ्वी होता है । क्योंकि पृथ्वी घूमती है, पृथ्वी से बंधे पर्यवेक्षकों को वस्तुओं की गति का सही विश्लेषण करने के लिए कोरिओलिस बल के लिए खाते की आवश्यकता होती है। पृथ्वी प्रत्येक दिन/रात चक्र के लिए एक चक्कर पूरा करती है, इसलिए रोजमर्रा की वस्तुओं की गति के लिए कोरिओलिस बल आमतौर पर अन्य बलों की तुलना में काफी छोटा होता है; इसके प्रभाव आम तौर पर केवल बड़ी दूरी और लंबी अवधि में होने वाली गतियों के लिए ध्यान देने योग्य हो जाते हैं, जैसे कि वायुमंडल में हवा का बड़े पैमाने पर संचलन या समुद्र में पानी; या जहां उच्च परिशुद्धता महत्वपूर्ण है, जैसे लंबी दूरी की तोपखाने या मिसाइल प्रक्षेपवक्र। इस तरह की गति पृथ्वी की सतह से बाधित होती है, इसलिए आमतौर पर कोरिओलिस बल का केवल क्षैतिज घटक ही महत्वपूर्ण होता है। यह बल पृथ्वी की सतह पर चलती वस्तुओं को उत्तरी गोलार्ध में दाईं ओर (यात्रा की दिशा के संबंध में) और दक्षिणी गोलार्ध में बाईं ओर विक्षेपित करने का कारण बनता है । ध्रुवों के पास क्षैतिज विक्षेपण प्रभाव अधिक होता है , क्योंकि स्थानीय ऊर्ध्वाधर अक्ष के बारे में प्रभावी रोटेशन दर वहां सबसे बड़ी होती है, और भूमध्य रेखा पर घटकर शून्य हो जाती है । [५] उच्च दबाव वाले क्षेत्रों से सीधे कम दबाव की ओर बहने के बजाय, जैसा कि वे एक गैर-घूर्णन प्रणाली में होते हैं, हवाएं और धाराएं भूमध्य रेखा के उत्तर (एंटीक्लॉकवाइज) और बाईं ओर इस दिशा के दाईं ओर प्रवाहित होती हैं । यह दिशा इसके दक्षिण में (घड़ी की दिशा में)। यह प्रभाव घूर्णन और इस प्रकार चक्रवातों के निर्माण के लिए जिम्मेदार है ( मौसम विज्ञान में कोरिओलिस प्रभाव देखें )। कोरिओलिस बल की उत्पत्ति की सहज व्याख्या के लिए, एक वस्तु पर विचार करें, जो पृथ्वी की सतह का अनुसरण करने के लिए विवश हो और उत्तरी गोलार्ध में उत्तर की ओर बढ़ रही हो। बाह्य अंतरिक्ष से देखने पर, वस्तु उत्तर की ओर जाती हुई प्रतीत नहीं होती है, लेकिन पूर्व की ओर गति करती है (यह पृथ्वी की सतह के साथ दाईं ओर घूमती है)। यह जितना आगे उत्तर की यात्रा करता है, उतना ही छोटा "इसके समानांतर का व्यास" (सतह बिंदु से रोटेशन की धुरी तक की न्यूनतम दूरी, जो अक्ष के लिए एक समतल ओर्थोगोनल में है), और इसलिए इसकी सतह की पूर्व की गति धीमी होती है . जैसे-जैसे वस्तु उत्तर की ओर बढ़ती है, उच्च अक्षांशों में, इसकी पूर्व की गति को बनाए रखने की प्रवृत्ति होती है (पृथ्वी की सतह पर स्थानीय वस्तुओं की कम पूर्व की गति से मेल खाने के लिए धीमा होने के बजाय), इसलिए यह पूर्व की ओर मुड़ जाती है (अर्थात इसकी प्रारंभिक गति का अधिकार)। [6] [7] हालांकि इस उदाहरण से स्पष्ट नहीं है, जो उत्तर की ओर गति मानता है, क्षैतिज विक्षेपण पूर्व या पश्चिम की ओर (या किसी अन्य दिशा में) वस्तुओं के लिए समान रूप से होता है। [८] हालांकि, यह सिद्धांत कि प्रभाव एक विशिष्ट आकार के घरेलू बाथटब, सिंक या शौचालय में पानी की निकासी के रोटेशन को निर्धारित करता है, आधुनिक समय के वैज्ञानिकों द्वारा बार-बार अस्वीकृत किया गया है; रोटेशन पर कई अन्य प्रभावों की तुलना में बल नगण्य रूप से छोटा है। [९] [१०] [११] इतिहास से छवि Cursus सिउ Mundus mathematicus CFM Dechales की (1674), दिखा कैसे एक तोप का गोला, एक घूर्णन पृथ्वी पर अपने लक्ष्य के अधिकार के लिए हटाने चाहिए, क्योंकि गेंद के दाहिनी ओर गति तेजी से टावर की तुलना में है। से छवि Cursus सिउ Mundus mathematicus CFM Dechales की (1674), दिखा कैसे एक गेंद एक घूर्णन पृथ्वी पर एक टावर से गिर चाहिए। गेंद को F से छोड़ा जाता है । टॉवर का शीर्ष अपने आधार की तुलना में तेजी से चलता है, इसलिए जब गेंद गिरती है, तो टॉवर का आधार I की ओर बढ़ता है , लेकिन गेंद, जिसमें टॉवर के शीर्ष की पूर्व की गति होती है, टॉवर के आधार से आगे निकल जाती है और आगे पूर्व की ओर लैंड करती है पर एल । इतालवी वैज्ञानिक जियोवानी बतिस्ता रिकसिओली और उनके सहायक फ्रांसेस्को मारिया ग्रिमाल्डी ने 1651 में अल्मागेस्टम नोवम में तोपखाने के संबंध में प्रभाव का वर्णन किया , यह लिखते हुए कि पृथ्वी के घूमने से उत्तर की ओर एक तोप का गोला पूर्व की ओर विक्षेपित होना चाहिए। [१२] १६७४ में क्लाउड फ्रांकोइस मिलियेट डेचलेस ने अपने कर्सस सेउ मुंडस मैथमैटिकस में वर्णित किया कि कैसे पृथ्वी के घूमने से ग्रह के ध्रुवों में से एक की ओर गिरने वाले पिंडों और प्रक्षेप्य दोनों के प्रक्षेप पथ में विक्षेपण होना चाहिए। Riccioli, Grimaldi, और Dechales सभी ने प्रभाव को कॉपरनिकस की सूर्यकेंद्रित प्रणाली के खिलाफ एक तर्क के हिस्से के रूप में वर्णित किया। दूसरे शब्दों में, उन्होंने तर्क दिया कि पृथ्वी के घूमने से प्रभाव पैदा होना चाहिए, और इसलिए प्रभाव का पता लगाने में विफलता एक स्थिर पृथ्वी के लिए सबूत थी। [13] कोरिओलिस त्वरण समीकरण 1749 में यूलर द्वारा प्राप्त किया गया था, [14] [15] और प्रभाव में वर्णित किया गया था ज्वार समीकरणों की पिएर्रे-साइमन लाप्लास 1778 में [16] गैसपार्ड-गुस्ताव कोरिओलिस ने १८३५ में पानी के पहिये जैसे घूर्णन भागों वाली मशीनों की ऊर्जा उपज पर एक पत्र प्रकाशित किया । [१७] उस पेपर में उन पूरक बलों पर विचार किया गया जो संदर्भ के एक घूर्णन फ्रेम में पाए जाते हैं। कोरिओलिस ने इन पूरक बलों को दो श्रेणियों में विभाजित किया। दूसरी श्रेणी में एक बल होता है जो एक समन्वय प्रणाली के कोणीय वेग के क्रॉस उत्पाद से उत्पन्न होता है और एक कण के वेग के प्रक्षेपण के सिस्टम के अक्ष के लंबवत विमान में प्रक्षेपण होता है । कोरिओलिस ने इस बल को "यौगिक केन्द्रापसारक बल" के रूप में संदर्भित किया है, क्योंकि इसकी समानता के कारण केन्द्रापसारक बल पहले से ही श्रेणी एक में माना जाता है। [१८] [१९] प्रभाव को २०वीं शताब्दी की शुरुआत में " कोरिओलिस का त्वरण ", [२०] और १९२० तक "कोरिओलिस बल" के रूप में जाना जाता था । [21] 1856 में, विलियम फेरेल ने मध्य-अक्षांशों में एक परिसंचरण सेल के अस्तित्व का प्रस्ताव रखा, जिसमें प्रचलित पश्चिमी हवाओं को बनाने के लिए कोरिओलिस बल द्वारा हवा को विक्षेपित किया गया था । [22] किनेमेटिक्स की समझ कि वास्तव में पृथ्वी का घूर्णन वायु प्रवाह को कैसे प्रभावित करता है, पहले आंशिक था। [२३] १९वीं शताब्दी के अंत में, दबाव-ढाल बल और विक्षेपण बल के बड़े पैमाने पर अंतःक्रिया की पूरी सीमा जो अंत में वायु द्रव्यमान को आइसोबार के साथ ले जाने का कारण बनती है, को समझा गया था। [24] सूत्रमें न्यूटोनियन यांत्रिकी , एक जड़त्वीय संदर्भ फ्रेम में एक वस्तु के लिए गति का समीकरण है कहां है वस्तु पर कार्य करने वाले भौतिक बलों का सदिश योग है, वस्तु का द्रव्यमान है, और जड़त्वीय संदर्भ फ्रेम के सापेक्ष वस्तु का त्वरण है। इस समीकरण को कोणीय वेग के साथ मूल के माध्यम से एक निश्चित अक्ष के बारे में घूमते हुए एक संदर्भ फ्रेम में बदलना चर रोटेशन दर होने पर, समीकरण रूप लेता है कहां है वस्तु पर कार्य करने वाले भौतिक बलों का सदिश योग है है कोणीय वेग घूर्णन संदर्भ फ्रेम की, जड़त्वीय फ्रेम के सापेक्ष घूर्णन संदर्भ फ्रेम के सापेक्ष वेग है घूर्णन संदर्भ फ्रेम के सापेक्ष वस्तु की स्थिति वेक्टर है घूर्णन संदर्भ फ्रेम के सापेक्ष त्वरण हैकाल्पनिक बल, जैसा कि उन्हें घूर्णन फ्रेम में माना जाता है, अतिरिक्त बलों के रूप में कार्य करते हैं जो वास्तविक बाहरी ताकतों की तरह ही स्पष्ट त्वरण में योगदान करते हैं। [२५] [२६] समीकरण के काल्पनिक बल शब्द हैं, बाएं से दाएं पढ़ना: [२७]
ध्यान दें कि यूलर और केन्द्रापसारक बल स्थिति वेक्टर पर निर्भर करते हैं वस्तु का, जबकि कोरिओलिस बल वस्तु के वेग पर निर्भर करता है जैसा कि घूर्णन संदर्भ फ्रेम में मापा जाता है। जैसा कि अपेक्षित था, संदर्भ के गैर-घूर्णन जड़त्वीय फ्रेम के लिए कोरिओलिस बल और अन्य सभी काल्पनिक बल गायब हो जाते हैं। [२८] बल भी शून्य द्रव्यमान के लिए गायब हो जाते हैं. चूंकि कोरिओलिस बल दो वैक्टरों के क्रॉस उत्पाद के समानुपाती होता है, यह दोनों वैक्टरों के लिए लंबवत होता है, इस मामले में वस्तु का वेग और फ्रेम का रोटेशन वेक्टर। इसलिए यह इस प्रकार है:
लंबाई के पैमाने और रॉस्बी संख्याकोरिओलिस बल के महत्व को निर्धारित करने में समय, स्थान और वेग पैमाने महत्वपूर्ण हैं। क्या एक प्रणाली में रोटेशन महत्वपूर्ण है , इसकी रॉस्बी संख्या द्वारा निर्धारित किया जा सकता है , जो कि कोरिओलिस पैरामीटर के उत्पाद के लिए एक सिस्टम के वेग, यू का अनुपात है ,, और गति का लंबाई पैमाना, L : रॉस्बी संख्या कोरिओलिस बलों के लिए जड़त्वीय का अनुपात है। एक छोटी रॉस्बी संख्या इंगित करती है कि एक प्रणाली कोरिओलिस बलों द्वारा दृढ़ता से प्रभावित होती है, और एक बड़ी रॉस्बी संख्या एक ऐसी प्रणाली को इंगित करती है जिसमें जड़त्वीय बल हावी होते हैं। उदाहरण के लिए, बवंडर में, रॉस्बी संख्या बड़ी होती है, कम दबाव वाली प्रणालियों में यह कम होती है, और समुद्री प्रणालियों में यह लगभग 1 होती है। परिणामस्वरूप, बवंडर में कोरिओलिस बल नगण्य होता है, और संतुलन दबाव और केन्द्रापसारक बलों के बीच होता है। . कम दबाव वाली प्रणालियों में, केन्द्रापसारक बल नगण्य होता है और कोरिओलिस और दबाव बलों के बीच संतुलन होता है। महासागरों में तीनों बल तुलनीय हैं। [30] U = 10 m/s (22 मील प्रति घंटे) की गति से चलने वाली एक वायुमंडलीय प्रणाली L = 1,000 किमी (621 मील) की स्थानिक दूरी पर कब्जा कर लेती है, जिसमें लगभग 0.1 की रॉस्बी संख्या होती है। एक बेसबॉल पिचर गेंद को एल = 18.3 मीटर (60 फीट) की दूरी के लिए यू = 45 मीटर/सेकेंड (100 मील प्रति घंटे) पर फेंक सकता है। इस मामले में रॉस्बी की संख्या 32,000 होगी। बेसबॉल खिलाड़ी इस बात की परवाह नहीं करते कि वे किस गोलार्द्ध में खेल रहे हैं। हालांकि, एक गाइडेड मिसाइल बेसबॉल के समान ही भौतिकी का पालन करती है, लेकिन काफी दूर तक यात्रा कर सकती है और कोरिओलिस बल के प्रभाव का अनुभव करने के लिए काफी देर तक हवा में रह सकती है। उत्तरी गोलार्ध में लंबी दूरी के गोले करीब उतरे, लेकिन दाईं ओर, जहां उनका लक्ष्य था, जब तक यह नोट नहीं किया गया था। (दक्षिणी गोलार्ध में फायरिंग करने वाले बाईं ओर उतरे।) वास्तव में, इस प्रभाव ने सबसे पहले खुद कोरिओलिस का ध्यान आकर्षित किया। [31] [32] [33] साधारण मामलेघूमती हुई हिंडोला पर उछाली गई गेंदएक हिंडोला वामावर्त घूम रहा है। बायां फलक : एक गेंद को 12:00 बजे फेंकने वाले द्वारा उछाला जाता है और एक सीधी रेखा में हिंडोला के केंद्र तक जाती है। जब यह यात्रा करता है, तो फेंकने वाला वामावर्त दिशा में घूमता है। दायां फलक : गेंद की गति जैसा कि फेंकने वाला देखता है, जो अब 12:00 बजे रहता है, क्योंकि उनके दृष्टिकोण से कोई घूर्णन नहीं होता है। यह चित्र 12:00 बजे से एक वामावर्त घूमने वाले हिंडोला के केंद्र की ओर उछाली गई गेंद को दिखाता है। बाईं ओर, गेंद को हिंडोला के ऊपर एक स्थिर पर्यवेक्षक द्वारा देखा जाता है, और गेंद एक सीधी रेखा में केंद्र की ओर जाती है, जबकि गेंद फेंकने वाला हिंडोला के साथ वामावर्त घूमता है। दाईं ओर गेंद को हिंडोला के साथ घूमते हुए एक पर्यवेक्षक द्वारा देखा जाता है, इसलिए गेंद फेंकने वाला 12:00 बजे रुका हुआ प्रतीत होता है। यह आंकड़ा दिखाता है कि घूर्णन पर्यवेक्षक द्वारा देखे गए गेंद के प्रक्षेपवक्र का निर्माण कैसे किया जा सकता है। बाईं ओर, दो तीर गेंद फेंकने वाले के सापेक्ष गेंद का पता लगाते हैं। इनमें से एक तीर फेंकने वाले से हिंडोला के केंद्र तक (गेंद फेंकने वाले की दृष्टि की रेखा प्रदान करता है), और अन्य बिंदु हिंडोला के केंद्र से गेंद तक है। (जैसे-जैसे गेंद केंद्र के पास आती है यह तीर छोटा होता जाता है।) दो तीरों का एक स्थानांतरित संस्करण बिंदीदार दिखाया गया है। दायीं ओर तीरों का यह वही बिंदीदार जोड़ा दिखाया गया है, लेकिन अब जोड़ी को सख्ती से घुमाया जाता है, इसलिए हिंडोला के केंद्र की ओर गेंद फेंकने वाले की दृष्टि की रेखा के अनुरूप तीर को 12:00 बजे के साथ संरेखित किया जाता है। जोड़ी का दूसरा तीर हिंडोला के केंद्र के सापेक्ष गेंद का पता लगाता है, गेंद की स्थिति प्रदान करता है जैसा कि घूर्णन पर्यवेक्षक द्वारा देखा जाता है। कई पदों के लिए इस प्रक्रिया का पालन करके, संदर्भ के घूर्णन फ्रेम में प्रक्षेपवक्र स्थापित किया जाता है जैसा कि दाहिने हाथ के पैनल में घुमावदार पथ द्वारा दिखाया गया है। गेंद हवा में चलती है, और उस पर कोई शुद्ध बल नहीं होता है। स्थिर प्रेक्षक के लिए, गेंद एक सीधी रेखा के पथ का अनुसरण करती है, इसलिए शून्य शुद्ध बल के साथ इस प्रक्षेपवक्र को चुकता करने में कोई समस्या नहीं है। हालांकि, घूमने वाला प्रेक्षक एक घुमावदार रास्ता देखता है । किनेमेटिक्स जोर देकर कहता है कि इस वक्रता का कारण बनने के लिए एक बल ( एक वामावर्त रोटेशन के लिए यात्रा की तात्कालिक दिशा के दाईं ओर धक्का देना ) मौजूद होना चाहिए, इसलिए घूर्णन पर्यवेक्षक को केंद्रापसारक और कोरिओलिस बलों के संयोजन को नेट प्रदान करने के लिए मजबूर होना पड़ता है। घुमावदार प्रक्षेपवक्र का कारण बनने के लिए आवश्यक बल। बाउंस हुई गेंदहिंडोला का विहंगम दृश्य। हिंडोला दक्षिणावर्त घूमता है। दो दृष्टिकोणों का चित्रण किया गया है: वह कैमरा जो रोटेशन के केंद्र में हिंडोला (बाएं पैनल) के साथ घूमता है और वह जड़त्वीय (स्थिर) पर्यवेक्षक (दायां पैनल)। दोनों पर्यवेक्षक किसी भी समय सहमत होते हैं कि गेंद हिंडोला के केंद्र से कितनी दूर है, लेकिन इसके अभिविन्यास पर नहीं। लॉन्च से बाउंस होने तक का समय अंतराल 1/10 है। यह आंकड़ा एक अधिक जटिल स्थिति का वर्णन करता है जहां टर्नटेबल पर फेंकी गई गेंद हिंडोला के किनारे से उछलती है और फिर टॉसर पर लौट आती है, जो गेंद को पकड़ता है। अपने प्रक्षेपवक्र पर कोरिओलिस बल का प्रभाव फिर से दिखाया गया है जैसा कि दो पर्यवेक्षकों द्वारा देखा गया है: एक पर्यवेक्षक (जिसे "कैमरा" कहा जाता है) जो हिंडोला के साथ घूमता है, और एक जड़त्वीय पर्यवेक्षक। यह आंकड़ा आगे और वापसी के रास्तों पर समान गेंद की गति के आधार पर एक विहंगम दृश्य दिखाता है। प्रत्येक सर्कल के भीतर, प्लॉट किए गए बिंदु समान समय बिंदु दिखाते हैं। बाएं पैनल में, रोटेशन के केंद्र में कैमरे के दृष्टिकोण से, टॉसर (मुस्कुराता हुआ चेहरा) और रेल दोनों निश्चित स्थानों पर हैं, और गेंद रेल की ओर अपनी यात्रा पर एक बहुत ही महत्वपूर्ण चाप बनाती है, और अधिक प्रत्यक्ष लेती है वापसी के रास्ते में। गेंद फेंकने वाले के दृष्टिकोण से, गेंद जितनी तेजी से गई उससे अधिक तेजी से वापस आती हुई प्रतीत होती है (क्योंकि टॉसर वापसी की उड़ान पर गेंद की ओर घूम रहा है)। हिंडोला पर, गेंद को वापस उछालने के लिए सीधे रेल पर उछालने के बजाय, टॉसर को गेंद को लक्ष्य के दाईं ओर फेंकना चाहिए और गेंद तब कैमरे को लगती है जो हिट करने के लिए यात्रा की दिशा के बाईं ओर लगातार चलती है। रेल ( बाएं क्योंकि हिंडोला दक्षिणावर्त घूम रहा है )। ऐसा प्रतीत होता है कि गेंद आवक और वापसी दोनों दिशाओं में यात्रा की दिशा से बाईं ओर है। घुमावदार पथ इस पर्यवेक्षक को गेंद पर एक बाएं शुद्ध बल को पहचानने की मांग करता है। (यह बल "काल्पनिक" है क्योंकि यह एक स्थिर पर्यवेक्षक के लिए गायब हो जाता है, जैसा कि शीघ्र ही चर्चा की जाती है।) प्रक्षेपण के कुछ कोणों के लिए, पथ में कुछ भाग होते हैं जहां प्रक्षेपवक्र लगभग रेडियल होता है, और कोरिओलिस बल मुख्य रूप से स्पष्ट विक्षेपण के लिए जिम्मेदार होता है। गेंद (केन्द्रापसारक बल घूर्णन के केंद्र से रेडियल है, और इन खंडों पर थोड़ा विक्षेपण का कारण बनता है)। जब कोई पथ रेडियल से दूर घटता है, तथापि, अपकेंद्री बल विक्षेपण में महत्वपूर्ण योगदान देता है। जमीन पर खड़े पर्यवेक्षकों (दाएं पैनल) द्वारा देखे जाने पर हवा के माध्यम से गेंद का मार्ग सीधा होता है। दाएं पैनल (स्थिर पर्यवेक्षक) में, बॉल टॉसर (मुस्कुराता हुआ चेहरा) 12 बजे होता है और जिस रेल से गेंद उछलती है वह स्थिति 1 पर होती है। जड़त्वीय दर्शक के दृष्टिकोण से, स्थिति 1, 2, और 3 पर कब्जा कर लिया जाता है क्रम। स्थिति 2 पर गेंद रेल से टकराती है, और स्थिति 3 पर गेंद टॉसर पर लौट आती है। सीधी रेखा के पथों का अनुसरण किया जाता है क्योंकि गेंद मुक्त उड़ान में होती है, इसलिए इस पर्यवेक्षक की आवश्यकता है कि कोई शुद्ध बल लागू न हो। पृथ्वी पर लागूपृथ्वी की सतह पर "स्लाइडिंग" हवा की गति को प्रभावित करने वाला बल कोरिओलिस शब्द का क्षैतिज घटक है यह घटक पृथ्वी की सतह पर वेग के लिए ओर्थोगोनल है और अभिव्यक्ति द्वारा दिया गया है कहां है पृथ्वी की स्पिन दर है अक्षांश है, उत्तरी गोलार्द्ध में धनात्मक और दक्षिणी गोलार्द्ध में ऋणात्मक हैउत्तरी गोलार्द्ध में जहां चिन्ह धनात्मक है, यह बल/त्वरण, जैसा कि ऊपर से देखा गया है, गति की दिशा के दायीं ओर है, दक्षिणी गोलार्द्ध में जहां चिन्ह ऋणात्मक है, यह बल/त्वरण दिशा के बाईं ओर है प्रस्ताव घूर्णन क्षेत्रअक्षांश φ पर समन्वय प्रणाली x- अक्ष पूर्व, y- अक्ष उत्तर और z- अक्ष ऊपर की ओर (अर्थात, गोले के केंद्र से रेडियल जावक)। उत्तर-दक्षिण अक्ष के चारों ओर घूमने वाले गोले पर φ अक्षांश वाले स्थान पर विचार करें । [३४] एक स्थानीय समन्वय प्रणाली स्थापित की गई है जिसमें x अक्ष क्षैतिज रूप से पूर्व की ओर है, y अक्ष क्षैतिज रूप से उत्तर की ओर और z अक्ष लंबवत ऊपर की ओर है। इस स्थानीय समन्वय प्रणाली में व्यक्त रोटेशन वेक्टर, गति का वेग और कोरिओलिस त्वरण (पूर्व ( ई ), उत्तर ( एन ) और ऊपर की ओर ( यू ) के क्रम में घटकों को सूचीबद्ध करना ) हैं: वायुमंडलीय या समुद्री गतिकी पर विचार करते समय, ऊर्ध्वाधर वेग छोटा होता है, और गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण की तुलना में कोरिओलिस त्वरण का ऊर्ध्वाधर घटक छोटा होता है। ऐसे मामलों के लिए, केवल क्षैतिज (पूर्व और उत्तर) घटक मायने रखते हैं। क्षैतिज तल पर उपरोक्त का प्रतिबंध है (सेटिंग v u = 0): कहां है कोरिओलिस पैरामीटर कहा जाता है। v n = 0 सेट करके , यह तुरंत देखा जा सकता है कि (सकारात्मक और ω के लिए) पूर्व की ओर एक गति के परिणामस्वरूप दक्षिण की ओर त्वरण होता है। इसी तरह, v e = 0 को सेट करने पर , यह देखा जाता है कि उत्तर की ओर गति करने से पूर्व की ओर त्वरण होता है। सामान्य तौर पर, क्षैतिज रूप से देखा गया, त्वरण के कारण गति की दिशा को देखते हुए, क्षैतिज अभिविन्यास की परवाह किए बिना त्वरण हमेशा 90 ° दाईं ओर और समान आकार का होता है। एक अलग मामले के रूप में, भूमध्यरेखीय गति सेटिंग φ = 0° पर विचार करें। इस मामले में, Ω उत्तर या n -अक्ष के समानांतर है , और: तदनुसार, एक पूर्व की ओर गति (अर्थात, गोले के घूमने की दिशा में) एक ऊर्ध्व त्वरण प्रदान करती है जिसे Eötvös प्रभाव के रूप में जाना जाता है , और एक ऊपर की ओर गति पश्चिम के कारण एक त्वरण उत्पन्न करती है। अंतरिक्ष-विज्ञानआइसलैंड पर यह कम दबाव प्रणाली कोरिओलिस बल और दबाव ढाल बल के बीच संतुलन के कारण वामावर्त घूमती है। उत्तरी गोलार्ध में कम दबाव वाले क्षेत्र के चारों ओर प्रवाह का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व । रॉस्बी संख्या कम है, इसलिए केन्द्रापसारक बल लगभग नगण्य है। दबाव-ढाल बल को नीले तीरों द्वारा, लाल तीरों द्वारा कोरिओलिस त्वरण (हमेशा वेग के लंबवत) द्वारा दर्शाया जाता है लगभग ५० से ७० मीटर/सेक (११० से १६० मील प्रति घंटे) की हवा की गति के लिए गणना की गई अन्य ताकतों की अनुपस्थिति में वायु द्रव्यमान के जड़त्वीय मंडलों का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व। अपोलो १७ से पृथ्वी की एक प्रसिद्ध छवि में बादल निर्माण, समान परिसंचरण को सीधे दृश्यमान बनाता है शायद कोरिओलिस प्रभाव का सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव महासागरों और वायुमंडल के बड़े पैमाने पर गतिकी में है। मौसम विज्ञान और समुद्र विज्ञान में , संदर्भ के एक घूर्णन फ्रेम को पोस्ट करना सुविधाजनक है जिसमें पृथ्वी स्थिर है। उस अनंतिम अभिधारणा के समायोजन में, अपकेंद्री और कोरिओलिस बलों को शामिल किया जाता है। उनका सापेक्ष महत्व लागू रॉस्बी संख्याओं द्वारा निर्धारित किया जाता है । तूफ़ान उच्च Rossby संख्या है, इसलिए, जबकि बवंडर से जुड़े केन्द्रापसारक बलों काफी पर्याप्त हैं, कोरिओलिस बवंडर के साथ जुड़े बलों व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए नगण्य हैं। [35] चूँकि सतही महासागरीय धाराएँ पानी की सतह पर हवा की गति से संचालित होती हैं, कोरिओलिस बल महासागरीय धाराओं और चक्रवातों की गति को भी प्रभावित करता है । महासागर की कई सबसे बड़ी धाराएँ गर्म, उच्च दबाव वाले क्षेत्रों में घूमती हैं जिन्हें जाइरेस कहा जाता है । हालांकि परिसंचरण उतना महत्वपूर्ण नहीं है जितना कि हवा में, कोरिओलिस प्रभाव के कारण होने वाला विक्षेपण इन गाइरों में सर्पिलिंग पैटर्न बनाता है। सर्पिल हवा का पैटर्न तूफान के रूप में मदद करता है। कोरिओलिस प्रभाव से बल जितना मजबूत होता है, हवा उतनी ही तेजी से घूमती है और अतिरिक्त ऊर्जा लेती है, जिससे तूफान की ताकत बढ़ जाती है। [36] उच्च दबाव प्रणालियों के भीतर हवा एक दिशा में घूमती है जैसे कि कोरिओलिस बल रेडियल रूप से अंदर की ओर निर्देशित होता है, और बाहरी रेडियल दबाव ढाल द्वारा लगभग संतुलित होता है। नतीजतन, हवा उत्तरी गोलार्ध में उच्च दबाव के आसपास दक्षिणावर्त और दक्षिणी गोलार्ध में वामावर्त यात्रा करती है। कम दबाव के चारों ओर हवा विपरीत दिशा में घूमती है, जिससे कोरिओलिस बल रेडियल रूप से बाहर की ओर निर्देशित होता है और लगभग एक आंतरिक रेडियल दबाव ढाल को संतुलित करता है । [37] कम दबाव वाले क्षेत्र के आसपास प्रवाहित करेंयदि वायुमण्डल में निम्न दाब का क्षेत्र बनता है, तो वायु अपनी ओर प्रवाहित होती है, लेकिन कोरिओलिस बल द्वारा अपने वेग के लंबवत विक्षेपित हो जाती है। संतुलन की एक प्रणाली तब स्वयं को वृत्ताकार गति, या एक चक्रवाती प्रवाह बनाते हुए स्थापित कर सकती है। क्योंकि रॉस्बी संख्या कम है, बल संतुलन काफी हद तक कम दबाव वाले क्षेत्र की ओर काम करने वाले दबाव-ढाल बल और कम दबाव के केंद्र से दूर अभिनय करने वाले कोरिओलिस बल के बीच होता है। ढाल के नीचे बहने के बजाय, वायुमंडल और महासागर में बड़े पैमाने पर गति दबाव प्रवणता के लंबवत होती है। इसे भूस्थैतिक प्रवाह के रूप में जाना जाता है । [३८] एक गैर-घूर्णन ग्रह पर, तरल पदार्थ सबसे सीधी संभव रेखा के साथ बहेगा, जिससे दबाव प्रवणता जल्दी समाप्त हो जाएगी। इस प्रकार भूस्थैतिक संतुलन "जड़त्वीय गति" (नीचे देखें) के मामले से बहुत अलग है, जो बताता है कि मध्य-अक्षांश चक्रवात परिमाण के क्रम से बड़े होते हैं, जो कि जड़त्वीय चक्र प्रवाह की तुलना में बड़े होते हैं। विक्षेपण के इस पैटर्न और गति की दिशा को बायस-बैलट का नियम कहा जाता है । वायुमंडल में प्रवाह के पैटर्न को चक्रवात कहा जाता है । उत्तरी गोलार्ध में कम दबाव वाले क्षेत्र के चारों ओर गति की दिशा वामावर्त होती है। दक्षिणी गोलार्ध में, गति की दिशा दक्षिणावर्त होती है क्योंकि घूर्णी गतिकी वहां एक दर्पण छवि होती है। [३९] अधिक ऊंचाई पर, बाहर की ओर फैलने वाली हवा विपरीत दिशा में घूमती है। [४०] इस क्षेत्र में मौजूद कमजोर कोरिओलिस प्रभाव के कारण भूमध्य रेखा के साथ शायद ही कभी चक्रवात बनते हैं। [41] जड़त्वीय वृत्तगति के साथ गतिमान वायु या जल द्रव्यमान केवल कोरिओलिस बल के अधीन एक वृत्ताकार प्रक्षेपवक्र में यात्रा करता है जिसे 'जड़त्वीय वृत्त' कहा जाता है। चूँकि बल को कण की गति के समकोण पर निर्देशित किया जाता है, यह एक वृत्त के चारों ओर एक स्थिर गति से घूमता है जिसकी त्रिज्या द्वारा दिया गया है: कहां है कोरिओलिस पैरामीटर है , ऊपर प्रस्तुत किया गया (जहाँ अक्षांश है)। इसलिए द्रव्यमान को एक पूर्ण वृत्त को पूरा करने में लगने वाला समय है. कोरिओलिस पैरामीटर में आमतौर पर लगभग 10 −4 s −1 का मध्य-अक्षांश मान होता है ; इसलिए 10 मीटर/सेकेंड (22 मील प्रति घंटे) की सामान्य वायुमंडलीय गति के लिए त्रिज्या 100 किमी (62 मील) है, जिसमें लगभग 17 घंटे की अवधि होती है। 10 सेमी/सेकेंड (0.22 मील प्रति घंटे) की सामान्य गति वाली महासागरीय धारा के लिए, जड़त्वीय वृत्त की त्रिज्या 1 किमी (0.6 मील) है। ये जड़त्वीय वृत्त उत्तरी गोलार्ध में दक्षिणावर्त होते हैं (जहाँ प्रक्षेप पथ दाईं ओर मुड़े होते हैं) और दक्षिणी गोलार्ध में वामावर्त होते हैं। यदि घूर्णन प्रणाली एक परवलयिक टर्नटेबल है, तो स्थिर है और प्रक्षेप पथ सटीक वृत्त हैं। घूमते हुए ग्रह पर,अक्षांश के साथ बदलता रहता है और कणों के पथ सटीक वृत्त नहीं बनाते हैं। पैरामीटर के बाद सेअक्षांश की ज्या के रूप में भिन्न होता है, दी गई गति से जुड़े दोलनों की त्रिज्या ध्रुवों पर सबसे छोटी होती है (अक्षांश = ±90°), और भूमध्य रेखा की ओर बढ़ जाती है। [42] अन्य स्थलीय प्रभावकोरिओलिस प्रभाव बड़े पैमाने पर समुद्री और वायुमंडलीय परिसंचरण को प्रभावित करता है , जिससे जेट स्ट्रीम और पश्चिमी सीमा धाराओं जैसी मजबूत विशेषताओं का निर्माण होता है । ऐसी विशेषताएं भूस्थैतिक संतुलन में हैं, जिसका अर्थ है कि कोरिओलिस और दबाव ढाल बल एक दूसरे को संतुलित करते हैं। कोरिओलिस त्वरण समुद्र और वायुमंडल में कई प्रकार की तरंगों के प्रसार के लिए भी जिम्मेदार है, जिसमें रॉस्बी तरंगें और केल्विन तरंगें शामिल हैं । यह समुद्र में तथाकथित एकमान गतिकी में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है , और बड़े पैमाने पर महासागर प्रवाह पैटर्न की स्थापना में जिसे सेवरड्रुप संतुलन कहा जाता है । इओत्वोस प्रभाव"कोरिओलिस प्रभाव" का व्यावहारिक प्रभाव ज्यादातर क्षैतिज गति द्वारा उत्पन्न क्षैतिज त्वरण घटक के कारण होता है। कोरिओलिस प्रभाव के अन्य घटक हैं। पश्चिम की ओर जाने वाली वस्तुएँ नीचे की ओर विक्षेपित होती हैं, जबकि पूर्व की ओर जाने वाली वस्तुएँ ऊपर की ओर विक्षेपित होती हैं। [४३] इसे इओट्वोस प्रभाव के रूप में जाना जाता है । कोरिओलिस प्रभाव का यह पहलू भूमध्य रेखा के पास सबसे बड़ा है। Eötvös प्रभाव द्वारा उत्पन्न बल क्षैतिज घटक के समान है, लेकिन गुरुत्वाकर्षण और दबाव के कारण बहुत अधिक ऊर्ध्वाधर बल यह सुझाव देते हैं कि यह हाइड्रोस्टेटिक संतुलन में महत्वहीन है । हालांकि, वायुमंडल में, हवाएं हाइड्रोस्टेटिक संतुलन से दबाव के छोटे विचलन से जुड़ी होती हैं। उष्णकटिबंधीय वातावरण में, दबाव विचलन के परिमाण का क्रम इतना छोटा होता है कि दबाव विचलन के लिए Eötvös प्रभाव का योगदान काफी होता है। [44] इसके अलावा, ऊपर की ओर ( यानी , बाहर) या नीचे की ओर ( यानी , अंदर) यात्रा करने वाली वस्तुएं क्रमशः पश्चिम या पूर्व की ओर विक्षेपित होती हैं। यह प्रभाव भूमध्य रेखा के पास भी सबसे बड़ा है। चूंकि ऊर्ध्वाधर गति आमतौर पर सीमित सीमा और अवधि की होती है, इसलिए प्रभाव का आकार छोटा होता है और इसका पता लगाने के लिए सटीक उपकरणों की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, आदर्श संख्यात्मक मॉडलिंग अध्ययनों से पता चलता है कि यह प्रभाव सीधे उष्णकटिबंधीय बड़े पैमाने पर पवन क्षेत्र को प्रभावित कर सकता है, जो वायुमंडल में लंबी अवधि (2 सप्ताह या अधिक) हीटिंग या कूलिंग के कारण लगभग 10% है। [४५] [४६] इसके अलावा, गति के बड़े परिवर्तनों के मामले में, जैसे कि एक अंतरिक्ष यान को कक्षा में लॉन्च किया जा रहा है, प्रभाव महत्वपूर्ण हो जाता है। कक्षा के लिए सबसे तेज़ और सबसे अधिक ईंधन-कुशल पथ भूमध्य रेखा से एक प्रक्षेपण है जो सीधे पूर्व की ओर बढ़ रहा है। सहज उदाहरणएक ट्रेन की कल्पना करें जो भूमध्य रेखा के साथ एक घर्षण रहित रेलवे लाइन के माध्यम से यात्रा करती है । मान लें कि गति में होने पर, यह एक दिन (465 मीटर/सेकेंड) में दुनिया भर में एक यात्रा पूरी करने के लिए आवश्यक गति से आगे बढ़ता है। कोरिओलिस प्रभाव को तीन मामलों में माना जा सकता है: जब ट्रेन पश्चिम की ओर चलती है, जब वह आराम की स्थिति में होती है, और जब वह पूर्व की ओर यात्रा करती है। प्रत्येक मामले में, कोरिओलिस प्रभाव की गणना पहले पृथ्वी पर संदर्भ के घूर्णन फ्रेम से की जा सकती है , और फिर एक निश्चित जड़त्वीय फ्रेम के खिलाफ जांच की जा सकती है । नीचे दी गई छवि तीन मामलों को दर्शाती है जैसा कि एक पर्यवेक्षक द्वारा पृथ्वी के घूर्णन की धुरी के साथ उत्तरी ध्रुव के ऊपर एक निश्चित बिंदु से एक (निकट) जड़त्वीय फ्रेम में आराम से देखा जाता है ; ट्रेन को कुछ लाल पिक्सेल द्वारा दर्शाया गया है, जो बाईं ओर की तस्वीर में बाईं ओर तय है, दूसरों में चलती है
10-किलोग्राम की वस्तु द्वारा पृथ्वी के भूमध्य रेखा के साथ चलने की गति के एक कार्य के रूप में अनुभव किए गए बल का ग्राफ (जैसा कि घूर्णन फ्रेम के भीतर मापा जाता है)। (ग्राफ में सकारात्मक बल ऊपर की ओर निर्देशित होता है। सकारात्मक गति पूर्व की ओर निर्देशित होती है और नकारात्मक गति पश्चिम की ओर निर्देशित होती है)।
यह यह भी बताता है कि पश्चिम की ओर जाने वाले उच्च गति वाले प्रक्षेप्य नीचे की ओर क्यों झुकते हैं, और जो पूर्व की ओर जाते हैं वे ऊपर की ओर झुक जाते हैं। कोरिओलिस प्रभाव के इस ऊर्ध्वाधर घटक को इओट्वोस प्रभाव कहा जाता है । [48] उपरोक्त उदाहरण का उपयोग यह समझाने के लिए किया जा सकता है कि जब कोई वस्तु पश्चिम की ओर यात्रा कर रही होती है तो उसका प्रभाव कम क्यों होने लगता है क्योंकि इसकी स्पर्शरेखा गति पृथ्वी के घूर्णन (465 मीटर/सेकेंड) से ऊपर बढ़ जाती है। यदि उपरोक्त उदाहरण में पश्चिम की ओर ट्रेन गति को बढ़ाती है, तो गुरुत्वाकर्षण बल का हिस्सा जो ट्रैक के खिलाफ धक्का देता है, उसे जड़त्वीय फ्रेम पर गोलाकार गति में रखने के लिए आवश्यक सेंट्रिपेटल बल की आवश्यकता होती है। एक बार जब ट्रेन अपनी पश्चिम की गति को 930 मीटर/सेकेंड से दोगुना कर देती है तो सेंट्रिपेटल बल ट्रेन के रुकने पर अनुभव किए जाने वाले बल के बराबर हो जाता है। जड़त्वीय फ्रेम से, दोनों ही मामलों में यह एक ही गति से लेकिन विपरीत दिशाओं में घूमता है। इस प्रकार, बल वही है जो पूरी तरह से Eötvös प्रभाव को रद्द करता है। कोई भी वस्तु जो 930 m/s से ऊपर की गति से पश्चिम की ओर बढ़ती है, उसके बजाय ऊपर की ओर बल का अनुभव करती है। चित्र में, Eötvös प्रभाव को अलग-अलग गति से ट्रेन पर 10 किलोग्राम की वस्तु के लिए चित्रित किया गया है। परवलयिक आकार इसलिए है क्योंकि केन्द्रक बल स्पर्शरेखा गति के वर्ग के समानुपाती होता है। जड़त्वीय फ्रेम पर, परवलय का तल मूल पर केंद्रित होता है। ऑफसेट इसलिए है क्योंकि यह तर्क पृथ्वी के संदर्भ के घूर्णन फ्रेम का उपयोग करता है। ग्राफ से पता चलता है कि Eötvös प्रभाव सममित नहीं है, और यह कि उच्च वेग से पश्चिम की यात्रा करने वाली वस्तु द्वारा अनुभव किया जाने वाला परिणामी नीचे की ओर बल उसी गति से पूर्व की ओर जाने पर परिणामी उर्ध्व बल से कम है। बाथटब और शौचालयों में निकासीआम धारणा के विपरीत, बाथटब, शौचालय और अन्य पानी के पात्र उत्तरी और दक्षिणी गोलार्ध में विपरीत दिशाओं में नहीं बहते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि इस पैमाने पर कोरिओलिस बल का परिमाण नगण्य है। [४९] [५०] [५१] [५२] पानी की प्रारंभिक स्थितियों (जैसे नाली की ज्यामिति, पात्र की ज्यामिति, पानी की पूर्व-मौजूदा गति, आदि) द्वारा निर्धारित बल होने की संभावना है कोरिओलिस बल से अधिक परिमाण के आदेश और इसलिए पानी के घूमने की दिशा, यदि कोई हो, निर्धारित करेंगे। उदाहरण के लिए, दोनों गोलार्द्धों में प्रवाहित एक समान शौचालय एक ही दिशा में बहते हैं, और यह दिशा ज्यादातर शौचालय के कटोरे के आकार से निर्धारित होती है। वास्तविक दुनिया की परिस्थितियों में, कोरिओलिस बल जल प्रवाह की दिशा को प्रत्यक्ष रूप से प्रभावित नहीं करता है। केवल तभी जब पानी इतना स्थिर हो कि पृथ्वी की प्रभावी घूर्णन दर उसके कंटेनर के सापेक्ष पानी की तुलना में तेज हो, और यदि बाहरी रूप से लगाए गए टॉर्क (जैसे असमान तल की सतह पर प्रवाह के कारण हो सकते हैं) काफी छोटे हों, कोरिओलिस प्रभाव वास्तव में भंवर की दिशा निर्धारित कर सकता है। इस तरह की सावधानीपूर्वक तैयारी के बिना, कोरिओलिस प्रभाव नाली की दिशा [५३] पर विभिन्न अन्य प्रभावों की तुलना में बहुत छोटा होगा, जैसे कि पानी का कोई अवशिष्ट घुमाव [५४] और कंटेनर की ज्यामिति। [55] असामान्य परिस्थितियों में जल निकासी का प्रयोगशाला परीक्षण1962 में, प्रो. एस्चर शापिरो ने एमआईटी में 2 मीटर के पार पानी के एक बड़े बेसिन पर कोरिओलिस बल का परीक्षण करने के लिए एक प्रयोग किया, जिसमें रोटेशन की दिशा प्रदर्शित करने के लिए प्लग होल के ऊपर एक छोटा लकड़ी का क्रॉस था, इसे कवर किया और प्रतीक्षा की पानी को व्यवस्थित करने के लिए कम से कम 24 घंटे। इन सटीक प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, उन्होंने प्रभाव और लगातार वामावर्त रोटेशन का प्रदर्शन किया। दक्षिणी गोलार्ध में लगातार दक्षिणावर्त घूमने की पुष्टि 1965 में सिडनी विश्वविद्यालय में डॉ लॉयड ट्रेफेथेन ने की थी। नेचर पत्रिका में शापिरो का लेख "बाथ-टब वोर्टेक्स" देखें (१५ दिसंबर १९६२, खंड १९६, पृष्ठ १०८०-१०८१) और अनुवर्ती लेख "दक्षिणी गोलार्ध में बाथ-टब भंवर" डॉ ट्रेफेथेन द्वारा उसी पत्रिका में (४ सितंबर १९६५, खंड २०७, पृष्ठ १०८४-१०८५)। : निर्दिष्ट लेखों के उद्धरण यहां ठीक से जोड़े जाने की आवश्यकता है शापिरो ने बताया कि,
ट्रेफेथेन ने बताया कि, "बाद के सभी पांच परीक्षणों में घड़ी की दिशा में घुमाव देखा गया, जिसमें 18 घंटे या उससे अधिक का समय निर्धारित किया गया था।" [ उद्धरण वांछित ] बैलिस्टिक प्रक्षेपवक्रबहुत लंबी दूरी के तोपखाने के गोले के प्रक्षेपवक्र की गणना के लिए बाहरी बैलिस्टिक में कोरिओलिस बल महत्वपूर्ण है । सबसे प्रसिद्ध ऐतिहासिक उदाहरण पेरिस बंदूक था , जिसका इस्तेमाल प्रथम विश्व युद्ध के दौरान जर्मनों द्वारा लगभग 120 किमी (75 मील) की दूरी से पेरिस पर बमबारी करने के लिए किया गया था । कोरिओलिस बल अत्यंत लंबी दूरी पर सटीकता को प्रभावित करते हुए, बुलेट के प्रक्षेपवक्र को सूक्ष्मता से बदलता है। इसे सटीक लंबी दूरी के निशानेबाजों, जैसे स्निपर्स द्वारा समायोजित किया जाता है। सैक्रामेंटो , कैलिफ़ोर्निया के अक्षांश पर , एक 1,000 yd (910 मीटर) उत्तर की ओर शॉट को 2.8 इंच (71 मिमी) दाईं ओर विक्षेपित किया जाएगा। एक ऊर्ध्वाधर घटक भी है, जिसे ऊपर ईओटवोस प्रभाव खंड में समझाया गया है, जिसके कारण पश्चिम की ओर शॉट कम हिट होते हैं, और पूर्व की ओर शॉट उच्च हिट करते हैं। [56] [57] बैलिस्टिक प्रक्षेपवक्र पर कोरिओलिस बल के प्रभाव को मिसाइलों, उपग्रहों और इसी तरह की वस्तुओं के पथ की वक्रता के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, जब पथ दो-आयामी (सपाट) मानचित्रों पर प्लॉट किए जाते हैं, जैसे कि मर्केटर प्रोजेक्शन । पृथ्वी की त्रि-आयामी घुमावदार सतह के द्वि-आयामी सतह (मानचित्र) के अनुमानों के परिणामस्वरूप विकृत विशेषताएं आवश्यक हैं। पथ की स्पष्ट वक्रता पृथ्वी की गोलाकारता का परिणाम है और एक गैर-घूर्णन फ्रेम में भी घटित होगी। [58] प्रक्षेपवक्र, जमीनी ट्रैक, और एक विशिष्ट प्रक्षेप्य का बहाव। कुल्हाड़ियों को स्केल नहीं करना है। गतिमान प्रक्षेप्य पर कोरिओलिस बल तीनों दिशाओं, अक्षांश और दिगंश में वेग घटकों पर निर्भर करता है । दिशाएं आम तौर पर डाउनरेंज होती हैं (जिस दिशा में बंदूक शुरू में इंगित कर रही है), लंबवत और क्रॉस-रेंज। [59] : 178 कहां है = डाउन-रेंज त्वरण। = सकारात्मक संकेत के साथ ऊर्ध्वाधर त्वरण ऊपर की ओर त्वरण। = क्रॉस-रेंज त्वरण सकारात्मक संकेत के साथ त्वरण दाईं ओर। = डाउन-रेंज वेग। = ऊर्ध्वाधर वेग सकारात्मक संकेत के साथ ऊपर की ओर। = दाहिनी ओर सकारात्मक संकेत वेग के साथ क्रॉस-रेंज वेग। = पृथ्वी का कोणीय वेग = 0.00007292 rad/sec ( नाक्षत्र दिवस पर आधारित )। = उत्तरी गोलार्ध को इंगित करने वाले सकारात्मक के साथ अक्षांश। = अज़ीमुथ नियत उत्तर से दक्षिणावर्त मापा जाता है।कोरिओलिस प्रभाव का विज़ुअलाइज़ेशनघूर्णन करते समय एक परवलयिक आकार ग्रहण करने वाला द्रव वस्तु बहुत उथले परवलयिक डिश की सतह पर घर्षण रहित रूप से चलती है। वस्तु को इस तरह से छोड़ा गया है कि वह एक अण्डाकार प्रक्षेपवक्र का अनुसरण करती है। एक घुमावदार सतह के मामले में खेलने पर बल। कोरिओलिस प्रभाव को प्रदर्शित करने के लिए, एक परवलयिक टर्नटेबल का उपयोग किया जा सकता है। एक फ्लैट टर्नटेबल पर, एक सह-घूर्णन वस्तु की जड़ता इसे किनारे से दूर कर देती है। हालांकि, अगर टर्नटेबल सतह सही है ठोस अनुवृत्त इसी दर से (परवलयिक कटोरा) आकार (चित्र देखें) और घूमता है, बल चित्र में दिखाया गया घटकों कटोरा की सतह के लिए गुरुत्वाकर्षण स्पर्शरेखा के घटक बनाने के बिल्कुल केन्द्राभिमुख बल के बराबर वस्तु को उसके वेग और वक्रता त्रिज्या (कोई घर्षण नहीं मानते हुए) पर घूमते रहने के लिए आवश्यक है। ( बैंक्ड टर्न देखें ।) यह सावधानीपूर्वक समोच्च सतह कोरिओलिस बल को अलगाव में प्रदर्शित करने की अनुमति देता है। [60] [61] सूखी बर्फ के सिलेंडरों से काटे गए डिस्क को पक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, परवलयिक टर्नटेबल की सतह पर लगभग घर्षण रहित रूप से घूमते हुए, गतिशील घटनाओं पर कोरिओलिस के प्रभाव को खुद को दिखाने की इजाजत देता है। टर्नटेबल के साथ घूमते हुए संदर्भ फ्रेम से देखे गए गतियों का एक दृश्य प्राप्त करने के लिए, एक वीडियो कैमरा टर्नटेबल से जुड़ा हुआ है ताकि टर्नटेबल के साथ सह-घूर्णन किया जा सके, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। आकृति के बाएं पैनल में, जो एक स्थिर पर्यवेक्षक का दृष्टिकोण है, जड़त्वीय फ्रेम में गुरुत्वाकर्षण बल वस्तु को पकवान के केंद्र (नीचे) की ओर खींचता है, केंद्र से वस्तु की दूरी के समानुपाती होता है। इस रूप का अभिकेंद्र बल अण्डाकार गति का कारण बनता है। दाहिने पैनल में, जो घूर्णन फ्रेम के दृष्टिकोण को दर्शाता है, घूर्णन फ्रेम में आवक गुरुत्वाकर्षण बल (जड़त्वीय फ्रेम में समान बल) बाहरी केन्द्रापसारक बल (केवल घूर्णन फ्रेम में मौजूद) द्वारा संतुलित होता है। इन दो बलों के संतुलित होने के साथ, घूर्णन फ्रेम में एकमात्र असंतुलित बल कोरिओलिस है (केवल घूर्णन फ्रेम में भी मौजूद है), और गति एक जड़त्वीय चक्र है । घूर्णन फ्रेम में परिपत्र गति का विश्लेषण और अवलोकन जड़त्वीय फ्रेम में अण्डाकार गति के विश्लेषण और अवलोकन की तुलना में एक सरलीकरण है। चूंकि यह संदर्भ फ्रेम पृथ्वी की तरह दिन में केवल एक बार के बजाय एक मिनट में कई बार घूमता है, इसलिए उत्पन्न कोरिओलिस त्वरण पृथ्वी के घूर्णन के कारण होने वाले कोरिओलिस त्वरण की तुलना में छोटे समय और स्थानिक पैमानों पर कई गुना बड़ा और इतना आसान है। . बोलने के तरीके में, पृथ्वी ऐसे टर्नटेबल के समान है। [६२] घूर्णन के कारण ग्रह एक गोलाकार आकार में बस गया है, जैसे कि सामान्य बल, गुरुत्वाकर्षण बल और केन्द्रापसारक बल एक "क्षैतिज" सतह पर एक दूसरे को बिल्कुल संतुलित करते हैं। ( भूमध्यरेखीय उभार देखें ।) पृथ्वी के घूर्णन के कारण होने वाले कोरिओलिस प्रभाव को परोक्ष रूप से फौकॉल्ट पेंडुलम की गति के माध्यम से देखा जा सकता है । अन्य क्षेत्रों में कोरिओलिस प्रभावकोरिओलिस फ्लो मीटरकोरिओलिस प्रभाव का एक व्यावहारिक अनुप्रयोग द्रव्यमान प्रवाह मीटर है , एक उपकरण जो एक ट्यूब के माध्यम से बहने वाले द्रव के द्रव्यमान प्रवाह दर और घनत्व को मापता है । ऑपरेटिंग सिद्धांत में ट्यूब के कंपन को प्रेरित करना शामिल है जिसके माध्यम से द्रव गुजरता है। कंपन, हालांकि पूरी तरह से गोलाकार नहीं है, घूर्णन संदर्भ फ्रेम प्रदान करता है जो कोरिओलिस प्रभाव को जन्म देता है। जबकि प्रवाह मीटर के डिजाइन के अनुसार विशिष्ट तरीके अलग-अलग होते हैं, सेंसर आवृत्ति, चरण बदलाव और कंपन प्रवाह ट्यूबों के आयाम में परिवर्तन की निगरानी और विश्लेषण करते हैं। देखे गए परिवर्तन द्रव के द्रव्यमान प्रवाह दर और घनत्व का प्रतिनिधित्व करते हैं। [63] आण्विक भौतिकीबहुपरमाणुक अणुओं में, अणु गति को कठोर शरीर के घूर्णन और परमाणुओं के आंतरिक कंपन द्वारा उनकी संतुलन स्थिति के बारे में वर्णित किया जा सकता है। परमाणुओं के कंपन के परिणामस्वरूप, अणु के घूर्णन समन्वय प्रणाली के सापेक्ष परमाणु गति में होते हैं। इसलिए कोरिओलिस प्रभाव मौजूद हैं, और परमाणुओं को मूल दोलनों के लंबवत दिशा में ले जाते हैं। इससे घूर्णी और कंपन स्तरों के बीच आणविक स्पेक्ट्रा में मिश्रण होता है , जिससे कोरिओलिस युग्मन स्थिरांक निर्धारित किया जा सकता है। [64] जाइरोस्कोपिक प्रीसेशनजब स्पिन अक्ष के समकोण पर एक धुरी के साथ घूमने वाले जाइरोस्कोप पर एक बाहरी टॉर्क लगाया जाता है, तो स्पिन से जुड़ा रिम वेग बाहरी टॉर्क एक्सिस के संबंध में रेडियल रूप से निर्देशित हो जाता है। यह एक टोक़ प्रेरित बल को रिम पर इस तरह से कार्य करने का कारण बनता है कि जाइरोस्कोप को समकोण पर उस दिशा में झुकाता है जिससे बाहरी टोक़ इसे झुकाएगा। इस प्रवृत्ति में कताई निकायों को उनके घूर्णन फ्रेम में रखने का प्रभाव होता है। कीट उड़ानमक्खियाँ ( डिप्टेरा ) और कुछ पतंगे ( लेपिडोप्टेरा ) विशेष उपांगों और अंगों के साथ उड़ान में कोरिओलिस प्रभाव का फायदा उठाते हैं जो उनके शरीर के कोणीय वेग के बारे में जानकारी देते हैं। इन उपांगों की रैखिक गति से उत्पन्न कोरिओलिस बलों को कीड़ों के शरीर के संदर्भ के घूर्णन फ्रेम के भीतर पाया जाता है। मक्खियों के मामले में, उनके विशेष उपांग डंबल के आकार के अंग होते हैं जो उनके पंखों के ठीक पीछे स्थित होते हैं जिन्हें " हेल्टर्स " कहा जाता है । [65] मक्खी की लगाम मुख्य पंखों के समान हरा आवृत्ति पर एक विमान में दोलन करती है ताकि किसी भी शरीर के घूमने के परिणामस्वरूप उनके गति के विमान से लगाम का पार्श्व विचलन हो। [66] पतंगों में, उनके एंटीना को कोरिओलिस बलों की संवेदन के लिए उसी तरह जिम्मेदार माना जाता है जैसे मक्खियों में लगाम के साथ। [६७] मक्खियों और पतंगों दोनों में, उपांग के आधार पर मैकेनोसेंसरों का एक संग्रह बीट आवृत्ति पर विचलन के प्रति संवेदनशील होता है, जो पिच और रोल विमानों में रोटेशन से संबंधित होता है , और बीट आवृत्ति के दोगुने पर, रोटेशन से संबंधित होता है। रास्ते से हटना विमान। [68] [67] लग्रांगियन बिंदु स्थिरताखगोल विज्ञान में, लैग्रेंजियन बिंदु दो बड़े कक्षीय पिंडों के कक्षीय तल में पाँच स्थान हैं जहाँ केवल गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित एक छोटी वस्तु दो बड़े पिंडों के सापेक्ष एक स्थिर स्थिति बनाए रख सकती है। पहले तीन लैग्रैन्जियन बिंदु (L 1 , L 2 , L 3 ) दो बड़े पिंडों को जोड़ने वाली रेखा के साथ स्थित हैं, जबकि अंतिम दो बिंदु (L 4 और L 5 ) प्रत्येक दो बड़े पिंडों के साथ एक समबाहु त्रिभुज बनाते हैं। एल 4 और एल 5 अंक, हालांकि वे दो बड़े निकायों के साथ घूमने वाले समन्वय फ्रेम में प्रभावी क्षमता की अधिकतम सीमा के अनुरूप हैं, कोरिओलिस प्रभाव के कारण स्थिर हैं। [६९] स्थिरता का परिणाम केवल एल ४ या एल ५ के आसपास की कक्षाओं में हो सकता है , जिसे टैडपोल ऑर्बिट के रूप में जाना जाता है , जहां ट्रोजन पाए जा सकते हैं। इसका परिणाम उन कक्षाओं में भी हो सकता है जो एल 3 , एल 4 और एल 5 को घेरती हैं , जिन्हें घोड़े की नाल की कक्षा के रूप में जाना जाता है । यह सभी देखें
टिप्पणियाँ
संदर्भअग्रिम पठनभौतिकी और मौसम विज्ञान
ऐतिहासिक
बाहरी कड़ियाँ
कोरिओलिस बल को क्या कहते हैं?कोरिऑलिस बल एक आभासी बल है जो पृथ्वी के घूर्णन के कारण उत्पन्न होता है। वस्तुतः पृथ्वी के विभिन्न अक्षांशों में परिधि का आकार तथा केंद्र से दूरी के कारण पृथ्वी की घूर्णन गति भिन्न भिन्न होती है।
दाब प्रवणता और कोरिओलिस बल क्या है?कोरिऑलिस बल दाब प्रवणता के समकोण पर कार्य करता है। दाब प्रवणता बल समदाब रेखाओं के समकोण पर होता है। जितनी दाब प्रवणता अधिक होगी, पवनों का वेग उतना ही अधिक होगा और पवनों की दिशा उतनी ही अधिक विक्षेपित होगी। इन दो बलों के एक दूसरे से समकोण पर होने के कारण निम्न दाब क्षेत्रों में पवनें इसी के इर्द-गिर्द बहती हैं।
कोरिओलिस बल ध्रुव पर अधिकतम क्यों होता है?वह बल जो पवन की दिशा को विक्षेपित करता है, विक्षेप बल या कोरिओलिस बल कहलाता है। यह बल पृथ्वी के घूमने के कारण उत्पन्न होता है। यह बल भूमध्य रेखा पर शून्य और ध्रुवों पर पृथ्वी के घूमने के कारण अधिकतम होता है जहाँ पृथ्वी पश्चिम से पूर्व या पश्चिम की ओर गति करती है। पवन का वेग अधिक होने पर विक्षेपण अधिक होता है।
कोरिओलिस बल का गति पर क्या प्रभाव पड़ता है?कोरिओलिस (1792- 1843) ने पृथ्वी की घूर्णन गति के कारण पवन में होने वाले विक्षेपण (deflection) की सर्वप्रथम व्याख्या की और इसलिए इस बल को “कोरिओलिस प्रभाव” के नाम से जाना जाता है। इस प्रभाव के कारण उत्तरी गोलार्ध की पवन अपनी दाहिनी ओर तथा दक्षिणी गोलार्ध की पवन बायीं ओर विक्षेपित हो जाती है।
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कोरिओलिस बलों के लिए दूसरा नाम शब्द क्या है? - koriolis balon ke lie doosara naam shabd kya hai?
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