コリオリ効果計算機

コリオリ効果とは、回転する基準系から運動を記述したときに見られる見かけの偏向です。動く空気、水、航空機、飛翔体の下で地球が自転するため、その軌道は地表に対して曲がって見えます。慣性系で新たな物理的相互作用が物体を横に押すわけではなく、観測者と座標系が回転することでコリオリ項が生じます。 緯度を用いる簡略モデルの水平運動では、コリオリ加速度の大きさは、2 × 地球の角速度 × 物体の速さ × 緯度の正弦の絶対値です。本計算機は地球の自転角速度として毎秒 7.2921 × 10 の -5 乗ラジアンを使用します。加速度に質量を掛けると、対応する力の大きさが求まります。計算前に速さをメートル毎秒、質量をキログラムに換算します。 緯度は強さと方向の両方を決めます。赤道では零の正弦が零なので、この成分は消えます。大きさは両極に近づくほど増え、正負九十度で最大になります。北半球では進行方向に対して右に、南半球では左に偏向します。計算機は非負の大きさを表示し、偏向する側を別に示します。 気象学ではコリオリの力学を使って大規模な風、気圧系、低気圧の回転を理解します。海洋学では海流や環流に応用します。航空、ロケット、測量、長距離弾道では、移動時間と距離によって累積変位が無視できなくなる場合に自転補正を考慮します。日常の短い運動は、通常、遅すぎるか短すぎるため効果を実感できません。 ここで示す単純な式は、理想条件での水平速度を扱います。完全な三次元航法では、自転ベクトルと速度の外積を含むベクトル式を使用します。その場合、方向は緯度だけでなく、進行方位、鉛直運動、局所座標系にも依存します。正確な軌道予測には、重力、抗力、揚力、風、地球の曲率、高度や緯度の変化も必要です。 本計算機は桁の目安の推定や概念学習に使用してください。大きな力が表示されても、それだけで変位は分かりません。変位は継続時間や物体の他の運動特性にも依存するためです。実際の飛行、海上航行、砲術、工学的安全性には、この教育用近似ではなく、検証済みの軌道計算ソフトと最新の環境データを使用してください。