Hiệu ứng Coriolis là gì? Định nghĩa, sự hình thành và phân loại

Định nghĩa Hiệu ứng Coriolis

Hiệu ứng Coriolis (còn được gọi là lực Coriolis) đề cập đến độ lệch rõ ràng của các vật thể (như máy bay, gió, tên lửa và dòng hải lưu) di chuyển trên một đường thẳng so với bề mặt Trái đất. Sức mạnh của nó tỷ lệ thuận với tốc độ quay của Trái đất ở các vĩ độ khác nhau. Ví dụ, một chiếc máy bay bay theo đường thẳng phía bắc sẽ xuất hiện để đi theo một đường cong khi nhìn từ mặt đất bên dưới.

Hiệu ứng này lần đầu tiên được giải thích bởi Gaspard-Gustave de Coriolis, một nhà khoa học và nhà toán học người Pháp, vào năm 1835. Coriolis đã nghiên cứu động năng trong nước khi ông nhận ra rằng các lực mà ông đang quan sát cũng đóng vai trò trong các hệ thống lớn hơn.

  1. Hiệu ứng Coriolis xảy ra khi một đối tượng di chuyển trên đường thẳng được xem từ khung tham chiếu chuyển động. Khung tham chiếu di chuyển làm cho đối tượng xuất hiện như thể nó đang di chuyển dọc theo một đường cong.
  2. Hiệu ứng Coriolis trở nên cực đoan hơn khi bạn di chuyển ra xa khỏi đường xích đạo về phía các cực.
  3. Gió và dòng hải lưu bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi hiệu ứng Coriolis.

Hiệu ứng Coriolis là gì?Hiệu ứng Coriolis: Định nghĩa

Hiệu ứng Coriolis là một hiệu ứng “rõ ràng”, một ảo ảnh được tạo ra bởi một khung tham chiếu xoay. Loại hiệu ứng này còn được gọi là lực giả tưởng hoặc lực quán tính. Hiệu ứng Coriolis xảy ra khi một đối tượng di chuyển dọc theo một đường thẳng được xem từ một khung tham chiếu không cố định. Thông thường, khung tham chiếu chuyển động này là Trái đất, quay với tốc độ cố định. Khi bạn xem một vật thể trong không khí đang đi theo một đường thẳng, vật thể đó sẽ xuất hiện mất hướng vì sự quay của Trái đất. Đối tượng không thực sự di chuyển khỏi khóa học của nó. Nó chỉ xuất hiện để làm như vậy bởi vì Trái đất đang quay bên dưới nó.

Nguyên nhân của hiệu ứng Coriolis

Nguyên nhân chính của hiệu ứng Coriolis là sự quay của Trái đất. Khi Trái đất quay theo hướng ngược chiều kim đồng hồ trên trục của nó, bất cứ thứ gì bay hoặc chảy trên một khoảng cách dài trên bề mặt của nó đều bị lệch. Điều này xảy ra bởi vì khi một thứ gì đó di chuyển tự do trên bề mặt Trái đất, Trái đất di chuyển về phía đông dưới vật thể với tốc độ nhanh hơn.

Khi vĩ độ tăng và tốc độ quay của Trái đất giảm, hiệu ứng Coriolis tăng. Một phi công bay dọc theo đường xích đạo sẽ có thể tiếp tục bay dọc theo đường xích đạo mà không có bất kỳ sự lệch hướng rõ ràng nào. Tuy nhiên, một chút về phía bắc hoặc phía nam của đường xích đạo, và phi công sẽ bị lệch. Khi máy bay của phi công gần các cực, nó sẽ gặp phải sự lệch hướng nhất có thể.

Một ví dụ khác về sự thay đổi của vĩ độ trong độ lệch là sự hình thành của các cơn bão. Những cơn bão này không hình thành trong vòng năm độ của đường xích đạo vì không có đủ vòng quay Coriolis. Di chuyển xa hơn về phía bắc và bão nhiệt đới có thể bắt đầu xoay và mạnh lên để tạo thành bão.

Ngoài tốc độ quay và vĩ độ của Trái Đất, bản thân vật thể đang di chuyển càng nhanh, sẽ càng có nhiều độ lệch.

Hướng của độ võng từ hiệu ứng Coriolis phụ thuộc vào vị trí đối tượng trên Trái đất. Ở Bắc bán cầu, các vật thể lệch về bên phải, trong khi ở Nam bán cầu, chúng lệch về bên trái.

Tác động của hiệu ứng Coriolis

Một số tác động quan trọng nhất của hiệu ứng Coriolis về mặt địa lý là sự lệch hướng của gió và dòng chảy trong đại dương. Ngoài ra còn có một ảnh hưởng đáng kể đến các mặt hàng nhân tạo như máy bay và tên lửa.

Về mặt ảnh hưởng của gió, khi không khí bốc lên khỏi bề mặt Trái đất, tốc độ của nó trên bề mặt tăng lên vì có ít lực cản hơn khi không khí không còn phải di chuyển qua nhiều loại địa hình của Trái đất. Bởi vì hiệu ứng Coriolis tăng lên với tốc độ tăng vật thể, nó làm chệch hướng đáng kể các luồng không khí.

Ở Bắc bán cầu những cơn gió này xoắn ốc ở bên phải và ở Nam bán cầu chúng xoắn ốc sang trái. Điều này thường tạo ra gió tây di chuyển từ các khu vực cận nhiệt đới đến các cực.

Do các dòng chảy được điều khiển bởi sự chuyển động của gió trên các vùng nước của đại dương, hiệu ứng Coriolis cũng ảnh hưởng đến sự chuyển động của các dòng hải lưu. Nhiều dòng chảy lớn nhất của đại dương lưu thông xung quanh các khu vực áp suất cao, ấm áp được gọi là gyres. Hiệu ứng Coriolis tạo ra mô hình xoắn ốc trong những con quay này.

Cuối cùng, hiệu ứng Coriolis cũng rất quan trọng đối với các vật thể nhân tạo, đặc biệt là khi chúng di chuyển quãng đường dài trên Trái đất. Lấy ví dụ, một chuyến bay rời khỏi San Francisco, California, đang hướng đến thành phố New York. Nếu Trái đất không quay, sẽ không có hiệu ứng Coriolis và do đó phi công có thể bay theo một đường thẳng về phía đông. Tuy nhiên, do hiệu ứng Coriolis, phi công phải liên tục điều chỉnh chuyển động của Trái đất bên dưới máy bay. Nếu không có sự điều chỉnh này, máy bay sẽ hạ cánh ở đâu đó ở phía Nam nước Mỹ.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker