Юный техник 1985-04, страница 82

Сделай для школы

КОРИОЛИСОВА СИЛА

Вы, вероятно, замечали, что один берег реки бывает, как правило, высокий, крутой, другой "— низкий, пологий. В учебнике физики можно найти объяснение этому факту. Так воздействует на берега кориолисова сила. Впервые ее удалось с математической точностью описать французскому математику Густаву Кориолису. Он доказал, что в любой вращающейся системе возникает сила, вызывающая отклонение движущегося тела в сторону, перпендикулярно направленную его перемещению в данный момент. В северном полушарии, 'где реки текут в большинстве на север по направлению меридиана, На воду действует сила, направленная слева направо. Она-то и подмывает правый берег.

Чтобы убедиться в этом, соберем несложный прибор, который разработали Л. Иванов, И. Кузнецов и Е. Филимонов, получившие за -него авторское свидетельство.

Прибор собирается из деревянной подставки 1, центрифуги 3, на вращающейся части которой укреплена рамка 2 с подвижными роликами-грузиками 4. Во вращение центрифуга приводится электродвигателем 5.

На разрезе А—А показано, как устроен ролик 4. Внутри его имеется полость, в которую помещен шарик. Это тоже грузик. С двух сторон шарик подпирают подвижные стержни с кожаными манжетами. Они не позволяют стержням выпадать из отверстий..

Теперь проследим, как действует прибор.

При вращении рамки 2 на подвижные цилиндрические ролики 4 действуют две силы; центробежная сила инерции и сила тяжести. Известно, что величина силы тяжести не зависит от частоты вращения, ведь вектор ее направлен вертикально вниз. Значит, во время опыта она остается постоянной. Совсем по-другому ведет себя Центробежная сила. Величина ее зависит от частоты -вращения и увеличивается с возрастанием угловой скорости. Поэтому, постепенно увеличивая частоту вращения рамки, можно заставить ролик то подниматься по рамке вверх, то опускаться и даже останавливаться посредине.

С помощью прибора можно продемонстрировать не только действие центробежных сил инерции, но и определить-величину и направление кориолисовой силы.

Сначала установите ролики на нижней части рамки (стержни должны быть утоплены внутрь роликов). Включите электрический двигатель. Постепенно увеличивайте частоту вращения рамки. Обратите внимание, ролики покатились по направляющим рамки вверх. А это значит, что силы инерции действуют на подвижные ролики и на шарики, заключенные внутри их. Кроме того, на них действует и кориолисова сила. Но, поскольку ролики перемещаются по направляющим рамки, бокового смещения у них нет. А вот шарики свободно перемещаются, воздействуя на стержни (см. разрез А—А). Концы стержней

78

I