Тёмный

Что такое число Россби? 

GetAClass - Physics in experiments
Подписаться 559 тыс.
Просмотров 19 тыс.
50% 1

Число Россби - это отношение центробежного и кориолисова ускорений. Его сравнение с единицей служит критерием того, какой из двух эффектов является основным. В случае рек и циклонов число Россби сравнимо с единицей, а вот для торнадо, поездов на повороте и тем более для сливной воронки в ванне оно много больше единицы, и влиянием кориолисовой силы в этих случаях можно пренебречь.
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass...
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/

Опубликовано:

 

27 сен 2024

Поделиться:

Ссылка:

Скачать:

Готовим ссылку...

Добавить в:

Мой плейлист
Посмотреть позже
Комментарии : 60   
@Igor7sky
@Igor7sky 3 года назад
Рассуждения о движении поезда по дороге с уклоном поверхностны. Те, кто действительно интересуются, разберитесь, пожалуйста, с конструкцией колеса ж/д вагона. В его конструкции предусмотрено автоматическое создание необходимого уклона при любой скорости на горизонтальном полотне. Это очень интересное техническое решение, действительно достойное внимания.
@vladimiru8602
@vladimiru8602 3 года назад
Как-то очень однобоко получилось к сожалению. 1) У Veritasium было видео про водовороты в северном и южном полушарии, он показал, что да, в ванной и кране намного большую роль играют особенности крана/ванной и прочие воздействия локальные, но если взять симметричный круглый бассейн, сделать так, чтобы вода в начале идеально покоилась, исключить все возмущения, и начать сливать посередине воду, то действительно в северном полушарии вода закручивается в одну сторону, а в южном в другую. Разумеется не сила Кориолиса закручивает воду по окружности в водовороте, но она вполне может в самом начале спровоцировать закручивание в одну сторону, а не в другую, если минимизировать все другие факторы. 2) С рельсами непонятно, почему вдруг вы начали рассматривать именно рельсы на поворотах? Как на счёт просто прямых рельс проложенных с юга на север? Тогда по вашей же формуле центростремительное ускорение равно нулю, и число Россби равно нулю, то есть сила Кориолиса будет иметь бесконечную значимость. И такие прямые рельсы могут ведь теоретически с годами изнашиваться по-разному, почему нет? 3) То же самое с реками, ясное дело, что не сила Кориолиса разворачивает воду на повороте реки. Но в образовании этих змеек у равнинных рек происходит же положительная обратная связь. Изначально малое возмущение приведёт к подмыванию одного из берегов, из-за этого подмывания река будет ещё сильнее искривляться и подмывать берег ещё больше и изгиб будет всё нарастать и нарастать, и один изгиб провоцирует следущий, и так из ровной реки получается течение змеёй. То есть в самом начале для запуска этого процесса достаточно очень малого возмущения, и сила Кориолиса вполне себе подходит на эту роль, почему бы и нет. В самом начале, когда река прямая, число Россби по вашей формуле будет равно нулю, как и с рельсами.
@PAGARbon
@PAGARbon 10 месяцев назад
где-то слышал что при стрельбе на дальние расстояния (более 1000м)... при малых углах к меридиану... действии силы Кориолиса хоть и мало по сравнению с другими факторами (сопротивление воздуха, ветер, гравитация, деривация в следствии гироскопического эффекта и эффект Магнуса, и др)... но уже является существенным для того чтобы влиять на результат стрельбы...
@JohnSmith-sd4vh
@JohnSmith-sd4vh 3 года назад
Вроде, в прошлом ролике при другое спрашивали. Про реку и рельсы, идущие по прямой. В таком случае радиус поворота бесконечный и влияние Кориолисовой силы становится максимально возможным. И просили как раз оценить эффект от этого влияния.
@JohnSmith-sd4vh
@JohnSmith-sd4vh 3 года назад
@@schetnikov растворимостью большинства горных пород в воде, казалось бы, тоже можно пренебречь. А через миллион лет глядишь и Большой Каньон образовался.
@ly7g
@ly7g 3 года назад
@@schetnikov А разве подмывание правого берега связано с превышением уровня? Там механизм более хитрый. Скорость течения воды у поверхности реки выше, чем у дна (вязкость), и кориолисова сила (тянущая воду вправо) на литр воды у поверхности сильнее, чем у дна. Из-за этого вода по всему сечению реки слегка вращается по часовой стрелке, если смотреть по течению. Поэтому скорость воды у дна постоянно отклонена от направления реки влево. Вода, текущая под углом, увлекает за собой песок с правого берега на левый, подмывая правый берег. Изгибы рек тут не при чём. А про рельсы да, эффект сил Кориолиса ничтожен.
@MAESTROLIDER
@MAESTROLIDER 3 года назад
Спасибо за видео. Хотелось бы послушать видео в части сопромата : балки (трубы, двутавр) момент сопротивления вращению и тд
@allaksusallaksus2402
@allaksusallaksus2402 3 года назад
8:30 может в СНИПах написан самый большой радиус 4 км, а в реальности есть дороги близкие к прямым что соответствует радиусу стремящегося к бесконечности
@andreykuznetsov7442
@andreykuznetsov7442 3 года назад
Сравнение а_к с а_ц в поворотах реки показывает, что а_к пренебрежимо по сравнению с а_ц, но не показывает, что а_к вообще пренебрежимо. В среднем вдоль среднестатистической реки поворотов налево примерно столько же, сколько направо. Значит, а_ц в среднем вдоль реки нулевое, тогда как а_к ненулевое. Не очевидно, что в масштабе сотен-тысяч лет русло не совершает усреднённого бокового смещения на заметное расстояние из-за малой постоянной силы. Большое время способно на многое - стекло течёт, эволюция идёт, вода точит камень, континенты движутся, Луна отдаляется...
@andreykuznetsov7442
@andreykuznetsov7442 3 года назад
@@schetnikov Действительно, ак очень мало по сранению с g. Но и ац очень мало по сравнению с g. По соотношению ац/g тоже можно бы подумать, что ац пренебрежимо. Однако, как показывает практика, малое ац приводит к значительным результатам. По ссылке weather.com/news/news/peru-ucayali-river-transformation-animated-image можно посмотреть, как менялось русло реки Ucayali в Перу за 30 лет. Видно, что изгибы значительно изменяют свою форму при том, что их радиус примерно 2-3 км. В статье пишут, что это необычно быстрое изменение формы русла. Возможно, там грунт особенный. Google Earth позволяет для любого места сравнить недавние снимки со снимками примерно 35-летней давности. Я сравнил снимки 1985 г. для некоторых равнинных рек неподалеку и увидел хотя и меньшие, чем для Ucayali, но заметные изменения изгибов с радиусом порядка сотен метров. Но тут уместно вспомнить, что З5 лет - малый промежуток по геологическим масштабам. Сравним ак с ац. Ускорение ак=0,0001 м/с2 соответствует по величине ац для R=10 км. Получается, для реки Ucayali ак меньше ац всего в несколько раз. Систематизированных исследований большого числа рек, показывающих влияние силы Кориолиса, я не нашел. Нашел статьи по отдельным рекам с не вполне уверенными выводами. И еще попалась статья о подводных течениях в местах, где реки в падают в большие водоемы royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsta.2012.0366#d3e2392 Авторы пишут, что извилистость соответствующих каналов на дне водоемов зависит от широты и связывают это с силой Кориолиса.
@АндрейБекбаев-х3д
@АндрейБекбаев-х3д 10 месяцев назад
Занимательно. Парадокс, получается в том, что Вы активно рассчитываете математические формулы; математика же, подразумевает высокую точность; но явная неточность в Ваших расчётах в том, что 'сила Кориоли́са' заметно зависит от 'сопутствующих факторов', в лице не менее точных наук: физика и химия; проявляющих себя в виде: 'аэрогидрогазодинамика', 'термодинамика', 'трибоника'... Чтобы было понятно, переведу: конечное число Кориоли́са, очень сильно зависит от физических параметров взаимодействующих веществ! А касательно, 'разбить миф, про рельсы, реки, рамки... ', вот поэтому то, на дорогах такая аварийность. 'Ч. П.', (чрезвычайное происшествие), это конечное число не учтённых факторов, привëдших к каким либо потерям, либо излишним затратам... Вот такая, 'грустненькая', математика. Этот самый, 'поезд', может быть в длину несколько километров с 'жёстким' перегрузом, и прочие параметры 'второго рода', являющие Вам такие условия, в которых Вы это 'число Кориоли́са', почувствуете 'на пальцах', (в лучшем случае); в худшем, - 'попом'... но это потом...
@РоманАлександрович-б6р
Спасибо за ваши познавательные ролики, а то в интернете всё больше и больше лженаучников, которые утверждают что официальная наука всё врёт. Но правда этим людям даже ваши аргументированные разъяснения не помогут, т.к. они твёрдо уверены в своей правоте.
@aleksandr_berdnikov
@aleksandr_berdnikov 3 года назад
Я был очень запутан. Я сначала по умолчанию подумал, что ац и ак имеются в виду у одной и той же смены системы отсчёта, и недоумевал, ну в общем то по любому поводу. А оказалось, ак - это кориолис вращения СО, а ац с этим вращением не связано, это просто характерные ускорения внутри самого процесса, на фоне которых мы ищем кориолиса земли (а ац от вращения земли вообще не при делах)
@sibedir
@sibedir 3 года назад
На счет водяной воронки я немного не понял. Конечно, в центре воронки кориолисова сила ничтожна по сравнению с силой способной поменять момент импульса на противоположный. Но в момент начала течения на большей площади, когда вода находится в покое, она ведь может стать значимым источником образования такого момента?
@RobotN001
@RobotN001 3 года назад
ну да, сферический бассейн в вакууме, с высокоточной дренажной трубой, с высокоточными решётчатыми ламинаризаторами потока жидкости )))
@sibedir
@sibedir 3 года назад
@@RobotN001 ага :D Я там про реку уже посчитал. Вот и верь после этого научпоперам. Может они и про Землю всё преувеличивают? Может она не сферическая, а просто чуток выпуклая?
@vladimiru8602
@vladimiru8602 3 года назад
@@RobotN001 Достаточно просто взять небольшой круглый бассейн, с покоящийся в начале водой, и воронка будет закручиваться ровно в ту сторону, в которую действует сила Кориолиса. Разумеется не она движет воду по кругу, но она может изначально спровоцировать закручивание воронки в определённую сторону. У Veritasium был на эту тему ролик: ru-vid.com/video/%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE-9vJYMf9Gvxo.html
@RobotN001
@RobotN001 3 года назад
​@@vladimiru8602 , спасибо, интересно. но там бассейн с очень плоским и точным дном, и центр довольно точный. 15 градусов в час он почуйствовал)
@SorokinAU
@SorokinAU 3 года назад
Вот это дааа! Большое вам спасибо, отличный, доказательный разбор!
@Evgenij_Pavenko
@Evgenij_Pavenko 10 месяцев назад
Андрей, мне кажется, в случае с поездом и реками, вы попутали. Интерес вызывает не сравнение центростремительного и кориолисового ускорений, а выяснение значимости кориолисового. Я прикинул, в случае прямолинейного движения поезда от полюса земли, на вагон массой 20т действует боковая кориолисова сила 40Н. Не много, но не ничтожно. Проверьте мои расчеты.
@and1488ify
@and1488ify 3 года назад
С реками мне под прошлым видео еще хотелось написать что "а никого не смущает что у одной и той же реки пологие берега с разных сторон встречаются на ее пути", но я решил не портить интригу))
@sibedir
@sibedir 3 года назад
Могут то могут, но по факту одна сторона преобладает
@sibedir
@sibedir 3 года назад
@@schetnikov да хорошо, я поищу. Давно это было, но я когда впервые про это услышал, меня довольно сильно удивило. Там (где я это услышал) и ссылки были какие-то. Я посмотрел их, мне показалось тогда довольно убедительным. Я поверил. Надо будет поискать.
@sibedir
@sibedir 3 года назад
Google map надо посмотреть
@sibedir
@sibedir 3 года назад
@@schetnikov ничего по этому Google-map'у не понятно. Я, короче, так посчитал: b=100м - ширина реки h=10м - глубина v=3м/с - скорость a=60град - географическая широта g=9.81м/с2 G=1т/м3 Вес 1 м.п. реки: P = bhGg = 1000 тс (тонн силы (сори, я кошу под старомодного инженера))))) m = 1000 т соответственно Сила кориолиса: Fк = 2nvw sin(a) = 0.04 тс (w = 2pi / 24*3600сек = 7,27е-5 Гц) Имеем: Fк/P = 0.004% Не знаю - это много или мало?
@sibedir
@sibedir 3 года назад
Хотя... Наверное мало. 40 кг пытаются работать на фоне 1000 тонн.
@agnostixxx6083
@agnostixxx6083 3 года назад
комент просто чтоб было
@vanderjager8236
@vanderjager8236 3 года назад
омЕга! А так всё класс👍
@ВадимМамедов-и7б
@ВадимМамедов-и7б 3 года назад
У меня матанщик тоже Омега говорил, поначалу бесило, потом понял - фича!
@ДмитрийКоваль-ъ2ю
@ДмитрийКоваль-ъ2ю 3 года назад
Почему сила КориолИса , а не КориОлиса ; почему Омега , а не омЕга - что у Вас с ударениями ? Я знаю , что некоторые ютуберы делают так специально , для того , что бы люди поправляли их в комментариях (для их увеличения) . Неужели и Вы туда же ?!
@eugenkarov6188
@eugenkarov6188 3 года назад
они говорят, француз поэтому и кориолИса
@yanmaglyas2956
@yanmaglyas2956 2 года назад
Потому что в любой ссылке в гугле ударение на И. Или искать инфу уже не в почете?
@ДмитрийКоваль-ъ2ю
@ДмитрийКоваль-ъ2ю 2 года назад
@@yanmaglyas2956 Эти "слова" он знал , когда гугла и помине не было , так что Ваше объяснение тут не подходит .
@АндрейГрунтовский-р4г
А вы поэкмперементируйте с воронкой и убедитесь, что влияние не ничтожно. А реки на самых прямых участкахподмывают правый. Берег. Это факт
@Ivanov2505
@Ivanov2505 Год назад
Напрасно Вы Кориолиса "обижаете"... И реки подмывают и левые рельсы изнашиваются. С.П.Стрелков в курсе Механики приводит описание этих явлений при движении в северном полушарии по прямой. Даже на автомобилях колёса меняют с лева на право по той же причине... Что автомобили! Я когда-то в студенчестве был озадачен тем, что в прокате беговых лыж и ботинок к ним, ЛЕВЫЕ ботинки сплошь были растоптаны и заметно отличались по состоянию от правых! Парадокс, но я в шутку "приписывал это на счёт Кариолису".😁 ( Здесь, конечно роль играла толчковая нога в классике )
@user-uomo-libero
@user-uomo-libero Год назад
колеса в автомобилях меняют справа налево, а не слева направо, как написали Вы (шутка) Правые и левые колеса меняли из-за уклона дороги в правую сторону, который делали, по крайней мере в былые времена, для того, чтобы дождевая вода не собиралась. Сейчас этого делать не надо, достаточно менять передние с задними.
@nurlybekmoldagaliev8920
@nurlybekmoldagaliev8920 3 года назад
Кориóлиса. Óмега? Б-р-р...
@ОлегВанеев-ф4я
@ОлегВанеев-ф4я 2 года назад
Что касается рек, то вопрос-то был совсем о другом. О глобальных течениях. Т.е. с севера на юг или с юга на север. С востока на запад или с запада на восток. В этом случае, конечно, реки текут не по прямой (я не имею здесь ввиду изгибы и повороты): радиус течения тогда сравним с радиусом Земли. И, соответственно, периоды вращения соответствуют периоду вращения Земли. Тогда и число Россби практически равно единице. Значит, и влиянием сил Кориолиса на размывание берегов мы уже пренебречь не можем. Одним словом, размывают! Размывают, в глобальном масштабе, правый берег, в какую бы сторону они не текли. Конечно, в нашем - Северном Полушарии.
@iron_777
@iron_777 3 года назад
Миф с рельсами разбит в клочья раз и навсегда. Спасибо
@JRichVid
@JRichVid Год назад
Равно как и популярное заблуждение про воду в раковине.
@АндрейАбвгдеёж-о3ь
10:00 в соот-твии с ПТЭ РЖД РФ: пп10 для колеи 1520мм _«Верх головок рельсов обеих нитей железнодорожного пути на прямых участках должен быть в одном уровне. Разрешается на прямых участках железнодорожного пути содержать одну рельсовую нить на 6 мм выше другой... Фактическое максимальное возвышение наружного рельса с учетом допусков на содержание должно составлять _*_150 мм»_* base.garant.ru/55170488/
@Олег-т2т2г
@Олег-т2т2г 3 месяца назад
Почему Кориолисова сила действет на Волге и не действует на Енисее,и на Лене?
@allforled1880
@allforled1880 3 года назад
А про число Рейнольдса уже было на канале ?
@allforled1880
@allforled1880 3 года назад
@@schetnikov так у Вас же в универе гидравлика есть, там же студенты лабы делают? За зачет или 5ку за курсач , человек 5 подрядить чтобы нормально сделали и сняли опыты, потом в редакторе нарезать и снять пять минут теории ). Тк имхо без критерия Рейнольдса понять "производные" из него вообще не вариант. А тут и Кориолис и Навье-Стокса...
@ЯнинаГеннадьевна
@ЯнинаГеннадьевна 3 года назад
Проснулась и вот он, привет из Ноаосибирска!🌺
@michaelpovolotskyi3295
@michaelpovolotskyi3295 3 года назад
Уважаемые авторы фильма, у вас в формуле для центростремительного ускорения и ускорения Кориолиса фигурирует одна и таже скорость v. Насколько я помню, это неверно. Центростремительное ускорение пропорцинально квадрату переносной скорости, а Кориолиса ускорение пропорцинально относительной скорости. Если тело покоится относительно вращающейся системы отсчета, то на него действует центробежная сила, при том что сила Кориолиса равна нулю.
@michaelpovolotskyi3295
@michaelpovolotskyi3295 3 года назад
@@schetnikov Я не понимаю, как можно говорить об ускорении Кориолиса, не конкретизируя систему отсчета. Итак, пусть поезд едет по дуге окружности с постоянной по модулю скоростью. Пусть эта дуга покоится относительно инерциальной системы отсчета. Относительно какой системы отсчета вычисляется ускорение Кориолиса поезда?
@andreykuznetsov7442
@andreykuznetsov7442 3 года назад
@@michaelpovolotskyi3295 Я из контекста понял, что как ускорение Кориолиса, так и центростремительно берутся в СО Земли. При этом для возникновения ак учитывается вращение (неинерциальность) СО Земли, а для ац вращением Земли пренебрегается - учитывается только криволинейность движения объекта относительно Земли.
@michaelpovolotskyi3295
@michaelpovolotskyi3295 3 года назад
@@andreykuznetsov7442 Вот в чем дело... Спасибо.
@СеняСеменов-ф6ч
@СеняСеменов-ф6ч 3 года назад
Центростремительное ускорение значительно превосходит ускорение Кориолиса только на поворотах, но на прямых, более протяженных и высокоскоростных, центростремительное ускорение близко к нулю, а вот сила Кориолиса действует всегда.
@СеняСеменов-ф6ч
@СеняСеменов-ф6ч 3 года назад
Причем, если это не прогулочная железная дорога вокруг сквера, количество левых и правых поворотов будет примерно одинаково, следовательно и износ колес поезда будет равномерным с обеих сторон, а во сила Кориолиса действует всегда и всегда направлена в одну сторону. Да и износ колес - это подтвержденный факт.
@vladimiru8602
@vladimiru8602 3 года назад
Тоже написал про прямые рельсы. И так и во всех остальных примерах тоже похожего рода нюансы есть.
@akentomanobaton
@akentomanobaton Год назад
Мне бы такую физику с такой подачей, да в школьные годы...... эхххх.
@Gazovchik
@Gazovchik 3 года назад
Хорошую паузу для рекламы сделали. Не перебивает рассказ.
@Volodya_Sharapov
@Volodya_Sharapov 3 года назад
Интуитивно догадывался. Спасибо за разъяснение 🤝
@ALTSGAMER1
@ALTSGAMER1 3 года назад
Воронка в ванной - свидетельство о состоянии системы канализации водосброса.
@yershov
@yershov 2 года назад
С рекой и железной дорогой что-то не сходится. Даже если река или железная дорога идут по прямой (на север или на юг), то будет действовать кориолисово ускорение, но в вашу формулу нечего подставить для сравнения. Для такого случая надо делать по-другому: для данной скорости поезда (или реки), найти радиус, по которому он бы двигался с ускорением кориолиса.
@ivanvipus4553
@ivanvipus4553 3 года назад
А у меня неправильная ванна, её наверно из другого полушария привезли, вода при сливе закручивается против часовой. Рядом в раковине всё нормально, она тутошняя. : )
Далее
Вращающееся седло ● 1
5:49
Просмотров 17 тыс.
Центробежная сила
11:04
Просмотров 53 тыс.
Куда упадёт брошенный камень?
11:55
Сила Кориолиса
9:24
Просмотров 231 тыс.
Парадокс изогнутой трубы
16:11
Просмотров 1,5 млн
Парадокс трансформатора
12:29
Просмотров 588 тыс.