コリオリの力 は、 地球の自転 によって起こる 見かけの力 で、 慣性力 の一種 です。 1. コリオリの力の前に: 慣性とは?
m\vec a = \vec F - 2m\vec \omega\times\vec v - m\vec \omega\times\vec \omega\times\vec r. \label{eq05} この式の導出には2次元の平面を仮定したのですが,地球の自転のような3次元の場合にも成立することが示されています. (5) の右辺の第2項と第3項はそれぞれコリオリ力(転向力)と遠心力です.これらの力は見掛けの力(慣性力)と呼ばれますが,回転座標系上の観測者には実際に働く力です.遠心力が回転中心からの距離に依存するのに対して,コリオリ力は速度に依存します.そのため,同じ速度ベクトルであれば回転中心からの距離に関わらず同じ力が働きます. 地球上で運動する物体に働くコリオリ力は,次の問題3-4-1でみるように,通常は水平方向に働く力と鉛直方向に働く力からなります.しかし,コリオリ力の鉛直成分はその方向に働く重力に比べて大変小さいため,通常は水平成分だけに着目します.そのため,コリオリ力は北半球では運動方向に直角右向きに,南半球では直角左向きに働くと表現されます.コリオリ力はフーコーの振り子の原因ですが,大気や海洋の流れにも大きく影響します.右図は北半球における地衡風の発生の説明図です.空気塊は気圧傾度力の方向へ動き出しますが,速度の上昇に応じてコリオリ力も増大し空気塊の動きは右方向へそれます.地表からの摩擦力のない上空では,気圧傾度力とコリオリ力が釣り合う安定状態に達し,風向きは等圧線に平行になります. 問題3-4-1 北半球で働くコリオリ力についての次の問いに答えなさい. (1) 東向きに時速 100 km で走る車内にいる重さ 50 kg の人に働くコリオリ力の大きさと方向を求めなさい. 自転とコリオリ力. (2) 問い(1)で緯度を 30°N とするとき,コリオリ力の水平成分の大きさと方向を求めなさい. → 問題3-4-1 解説 問題3-4-2 亜熱帯の高圧帯から赤道に向けて海面近くを吹く貿易風のモデルを考えます.海面からの摩擦力が気圧傾度力の 1/2 になった時点で,気圧傾度力,摩擦力,コリオリ力の3つの力が釣り合い,安定状態に達したと仮定します.図の白丸で示した空気塊に働く力の釣り合いを風の向きとともに図示しなさい. → 問題3-4-2 解説 参考文献: 木村竜治, 地球流体力学入門ー大気と海洋の流れのしくみー, 247 pp., 東京堂出版, 1983.
\Delta \vec r = \langle\Delta\vec r\rangle + \vec \omega\times\vec r\Delta t. さらに, \(\Delta t \rightarrow 0\) として微分で表すと次式となります. \frac{d}{dt}\vec r = \left\langle\frac{d}{dt}\right\rangle\vec r + \vec \omega\times\vec r. \label{eq02} 実は,(2) に含まれる次の関係式は静止系と回転系との間の時間微分の変換を表す演算子であり,任意のベクトルに適用できることが示されています. \frac{d}{dt} = \left\langle\frac{d}{dt}\right\rangle + \vec \omega \times.
整数全体の集合は加法・減法・乗法について閉じています. しかし,除法については閉じていません. 有理数の特徴 有理数 とは,整数 $m, n (n \neq 0)$ を用いて,分数 $\frac{m}{n}$ の形で表される数のことです. 整数も当然有理数です($n$ が $m$ の約数のとき,$\frac{m}{n}$ は整数).有理数は $2$ つの数の比を表していると考えることができます. 自然数 整数 有理数 無理数. 有理数はさらに整数と 有限小数 と 循環小数 にわけられます. 有理数の最も重要な特徴のひとつは, 稠密性 (ちゅうみつせい)が成り立つ ことです.これは,$2$ つの有理数の間には必ず別の有理数が存在するということです.実際に,$a, b$ を$2$ つの有理数とすると, $$a < \frac{a+b}{2} < b$$ が必ず成り立ちます.よって,どのような $2$ つの有理数の間にも別の有理数が存在します.稠密とは,『詰まっている,こみあっている』という意味です.ここでは,数直線上でいたるところに有理数が存在するという意味合いです. 有理数全体の集合は加法・減法・乗法・除法すべての演算について閉じています. 実数の特徴 実数 とは,整数と,有限小数または無限小数で表される数のことです.実数の最も重要な特徴のひとつは, 連続性が成り立つ ことですが,このことをきちんと説明するには厳密な数学の準備が必要ですので,ここでは深く立ち入らないことにします. 実数全体の集合は加法・減法・乗法・除法すべての演算について閉じています. 無理数の特徴 無理数 とは,有理数でない実数のことです.$\pi, \sqrt{2}$ や,自然対数の低 $e$ などが代表的な無理数です.さて,ここまで様々な数の集合に関して演算でどこまで閉じているかを紹介してきましたが, 無理数同士の演算はろくなことが言えません. その意味で無理数の集合は例外的です.たとえば,$\sqrt{2}+(-\sqrt{2})=0$ で,$0$ は無理数ではないので,無理数の集合は加法(減法)について閉じていません.また,$\sqrt{2} \times \sqrt{2}=2$ で,$2$ は無理数ではないので,乗法についても閉じていません.同様に除法についても閉じていません.さらに, $$(無理数)^{(無理数)}$$ すなわち無理数の無理数乗が無理数かどうか,という問題はどうでしょうか.これはたとえば, $$e^{log3}=3, e^{log\sqrt{3}}=\sqrt{3}$$ などを考えると,有理数にも無理数にもなりうる.ということになります.
突然だが、皆さんは数学が好きだろうか。 私は趣味の一つとして数式をいじっている。 で、折角ならそれも記事にしてしまおうと思って、今回書き始めた。 今回は、自然数、整数、有理数、無理数の要素数について書いてみよう。 なお、 プラグインのテストも兼ねている ので、軽い気持ちで見てくれれば幸いだ。 そもそも自然数とか何だっけ? という方に向けて。 まず、自然数とは、\(1, 2, 3, …\)と続いていく数のことだ。無限にある。 次に、整数とは、自然数に加え、\(0, -1, -2, -3, …\)と続く数。 そして、有理数は$$\frac{整数}{0以外の整数}$$で表される数。小数で言うと、有限小数と循環する無限小数(\(0. 121212…\)とか、\(0.
最初は骨や石に傷をつけることで何かを数えていたようです。 太陽が登った数(原始的な暦?