Механика. Щербаченко Л.А. - 126 стр.

            составляющей угловой скорости вращения Земли и направлена
            вертикально. Эта сила либо прижимает тело к Земле, либо, наоборот,
            стремится удалить его от поверхности Земли в зависимости от направлений
                      r    r
            векторов ω г и v г′ , что необходимо принимать во внимание при движении
            тел на достаточно большие расстояния, например при полете баллистических
            ракет.
                  Вторая составляющая силы Кориолиса, связанная с горизонтальной со-
                                                 r           v r
            ставляющей скорости движения v г′ , равна − 2mω в × v г′ . Она является гори-
            зонтальной силой, перпендикулярной скорости. Если смотреть вдоль скоро-
            сти, то в северном полушарии она всегда направлена вправо. Силой Ко-
            риолиса обусловлено, например, неодинаковое изнашивание рельсов двухко-
            лейной железной дороги, когда поезда по каждой колее движутся все время
            в одном направлении. В этом случае сила Кориолиса, приложенная к центру
            масс вагона, создает относительно правого рельса момент, который должен
            быть уравновешен увеличением силы реакции со стороны правого рельса на
            колеса. Поэтому давление правых колес на рельсы больше, чем левых, и это
            приводит к некоторому небольшому увеличению износа правых рельсов в
            сравнении с износом левых. Важным проявлением действия силы Кориолиса
            является изменение положения плоскости колебаний маятника относительно
            поверхности Земли.


                                         Маятник Фуко.
                                                Рассмотрим колебание маятника с
                                          учетом действия на него горизонтальной
                                          составляющей силы Кориолиса. Проекция
                                          материальной     точки    маятника     на
                                          горизонтальную плоскость движется по
                                          кривым, показанным на рис. 13. Различие
                                          кривых объясняется следующим образом.
                       Рис. 13            Если маятник отклонен от положения
                                          равновесия и отпущен с нулевой начальной
            скоростью относительно наблюдателя, движущегося вместе с Землей, то он
            начинает двигаться к центру равновесия. Однако сила Кориолиса отклоняет
            его вправо и он не проходит через центральную точку. В результате
            проекция материальной точки маятника движется по кривой, показанной на
            рис. 13 а.
                  Можно привести маятник в движение другим способом: сообщить ему
            скорость в точке равновесия. Характер его движения при этом изменится.
            При удалении от центра сила Кориолиса сообщает ему ускорение вправо. Бла-
            годаря этому к моменту отклонения маятника в крайнее положение, когда
            его скорость вдоль радиуса от центра качания обратится в нуль, он приоб-
            ретает максимальную скорость в направлении перпендикулярном радиусу. В
            результате этого траектория маятника касается окружности, радиус которой
                                                                                     126

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com