Erreferentzia-sistema ez-inertzial: berrikuspenen arteko aldeak
Ezabatutako edukia Gehitutako edukia
Azpiatal bateko testua eta irudiak gehitu ditut. |
Testua eta irudiak osatzen ari naiz. |
||
55. lerroa:
Zehatzago hitz eginez, bi sistema horiek inertzialtzat hartzea hurbilketa egokia da sistema geozentrikoaren kasuan, eta horregatik, Lurrean bizi garenez, geure kalkuluetan sistema geozentrikoa inertzialtzat har dezakagu. Baina Lurreko erreferentzia-sisteman gaudela, zenbait fenomeno fisikotan, inertzia-indarrek garrantzia berezia dute zeren efektu nabarmenak baitituzte, bereziki higidura batzuk zergatik gertatzen diren ulertzeko, eta kontuan hartu behar dira kalkuluetan. Jarraian horrelako kasu batzuk aipatuko ditu, zeinetan funtsezko zeregina izango duten Lurreko distema ez-inertzialean kontuan hartu beharreko inertzia-indarrak, bereziki gure planetaduen abiadura angeluarraren ondoriozko indar zentrifugoak eta Coriolisen indarrak.
=== Lurreko sistemako indar zentrifugoaren eragina
Aurreko atalean azaldu denez, Lurreko sisteman kontuan hartu beharreko indar zentrifugoa era honetan kalkulatzen da:
[[Fitxategi:Tokiko bertikala.png|thumb|330x330px|Tokiko bertikalaren definizioaren eskema, latitude jakin bateko puntu batean, Ipar poloan eta Hego poloan.]]▼
Lurreko puntu guztietan jasaten dugu erakarpen grabitatorioaren eragina. Newtonen grabitazio unibertsalaren arabera, lurrazalean dagoen <math>m</math> masak jasandako indar horrek Lurraren zentrorako noranzkoa du, eta balio hau du bektorialki idatzita:▼
<math display="block">\boldsymbol
non <math>\boldsymbol \omega</math> sistema ez inertzialaren biraketako abiadura angeluarra den eta <math>\boldsymbol r'</math> biraketa-erradioa, hain zuzen ere, tokiko zirkulu paraleloari dagokiona. Beraz, <math>P</math> puntuan geldi dagoen <math>m</math> masadun partikulak ''indar zentrifugo'' hau jasaten du:
▲<math display="block">\boldsymbol F_\text {zf} = m \omega^2 r \boldsymbol u_r. </math>[[Fitxategi:Tokiko bertikala.png|thumb|330x330px|Tokiko bertikalaren definizioaren eskema, latitude jakin bateko puntu batean, Ipar poloan eta Hego poloan.]]Indar zentrifugoak Lurraren biraketa-ardatzarekiko norabide perpendikularra du, eta kanporanzko noranzkoa, alboko irudian ikus daitekeenez.
==== Grabitate eraginkorra ====
▲Indar zentrifugo horrek eragin zuzena du lurrazalean neurtzen den grabitatearen balioan. Izan ere, Lurrean neurtzen dugun "pisuak" bi osagai ditu. Batetik, Lurreko puntu guztietan jasaten dugu Lurraren erakarpen
<math display="block">\boldsymbol F_\text {G}= -G\frac {Mm} {R^2} \boldsymbol u_R,</math>
65 ⟶ 73 lerroa:
<math display="block">\boldsymbol F_\text {zf} = m \omega^2 r \boldsymbol u_r,</math>
<math display="block">\boldsymbol F_\text {G} + \boldsymbol F_\text {zf} = m\boldsymbol g.</math>
Hori da <math>m</math> masak puntu horretan duen “'''''pisua'''''”. Bestalde, <math>\boldsymbol g</math> bektoreari, '''''tokiko'' ''grabitate eraginkorra'''''
==== Tokiko bertikalaren norabidea ====
▲<math display="block">\boldsymbol T+ m\boldsymbol g = 0.</math>
Hain zuzen, tokiko grabitate eraginkorrak definitzen du '''''tokiko bertikala''''', zeina ''plomua'' deritzon tresna arruntarekin zehazten ohi duten igeltseroek. Izan ere, alboko irudian ikus daitekeenez, plomua geldi egotean, sokaren tentsioaren eta pisuaren arteko oreka lortzen baita, bi bektore horien batura bektoriala nulua izanik:
<math display="block">\boldsymbol T+ m\boldsymbol g = 0.</math>Baina, tokiko latitudearen arabera indar zentrifugoaren eta Lurraren erradioaren norabideak desberdinak direnez, puntu desberdinetan desbideraketa ere desberdina izango da. Horrela, Ipar eta Hego poloetan, indar zentrifugoa nulua denez (biraketa.ardatzean baitaude), grabitate eraginkorra Lurraren erakarpen grabitatorioari agokiona da. Baina ekuatorean bi indar horiek elkarren aurkako noranzkoak dituzte, eta grabitate eraginkorra indar erakarleari dagokiona baino txikiagoa izango da.
=== Coriolisen indarra ===
Lurreko sistema ez-inertzialean kontuan hartu beharreko Coriolisen indarra era honetan kalkulatzen da bektorialki:
<math display="block">\boldsymbol F_ \text {Cor}= -m \text { } \boldsymbol \omega \times \boldsymbol v'. </math>
[[Fitxategi:Coriolis efektua IHn eta HHn.png|thumb|400x400px|Coriolisen inertzia-indarraren efektua partikulen ibilbide horizontalean: a) Ipar hemisferioan; b) Hego hemisferioan. ]]
Horrek esan nahi du lurrazalean <math>\boldsymbol v' </math> abiaduraz higitzen ari diren partikulak inertzia-indar hori jasaten dutela tokiko sistemako behatzailearen ikuspuntutik. Indar hori bi bektoreren biderkadura bektoriala denez, Coriolisen indarraren norabidea bi bektore horien perpendikularra da partikularen ibilbideko puntu bakoitzean. Ondorioz, Coriolisen inertzia-indarraren eraginez, lurrazalean higitzen ari den partikula ororen ibilbidea kurbatu egiten da, Coriolisen indarraren noranzkoan.
==== Coriolisen indarraren efektua Ipar hemisferioan eta Hego hemisferioan ====
Nolanahi ere, berezitasun bat dauka ibilbidearen kurbadura horrek, noranzko desberdinean gertatzen baita Lurraren Ipar hemisferioan eta Hego hemisferioan. Izan ere, Ipar hemisferioan abiadura angeluarrari dagokion <math>\boldsymbol \omega </math> bektorearen noranzkoa lurrazaletik ''goranzkoa'' da; Hego hemisferikoan, aldiz, lurrazaletik ''beheranzkoa''. Alboko irudian ikus daitekeenez, toki bakoitzeko plano horizontalean gertatzen den higiduraren kasuan, Ipar hemisferioan ibilbide horizontala eskuinerantz desbideratzen da etengabe, eta Hego hemisferioan ezkerrerantz.
[[Fitxategi:Antizikloia eta borraska IHn.png|ezkerrera|thumb|330x330px|Ipar hemisferioko antizikloien eta borrasken eskema.]]
[[Fitxategi:Low pressure system over Iceland.jpg|thumb|200x200px|Presio baxuko sistema baten argazkia.]]
▲=== Atmosferako korronte nagusiak, antizikloiak eta borraskak ===
=== Ozeanoetako korronte nagusiak ===
| |||