見かけ上の力って? 電車の例で解説! 2. コリオリの力とは?
No. 1 ベストアンサー 回答者: yhr2 回答日時: 2020/07/22 23:10 たとえば、赤道上で地面の上に静止しているものには、地球の半径を R としたときに、自転の角速度 ω に対して V(0) = Rω ① の速度を持っています。 これに対して、緯度 θ の地表面の自転速度は V(θ) = Rcosθ・ω ② です。 従って、赤道→高緯度に進むものは、地表面に対して「東方向」(北半球なら進行方向の「右方向」)にずれます。 これが「コリオリのちから」「みかけ上の力」の実態です。 高緯度になればなるほど「ずれ」が大きくなります。 逆に、高緯度→赤道に進むものは、地表面に対して「西方向」(北半球なら進行方向の「右方向」)にずれます。 緯度差が大きいほど「ずれ」が大きくなります。 ①と②の差は、θ が大きいほど大きくなります。
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?
メリーゴーラウンドでコリオリの力を理解しよう コリオリの力をイメージできる最も身近な例は、 メリーゴーラウンド です。 反時計回りに回転するメリーゴーラウンドに乗った状態で、互いに反対側にいるAさん(投げる役)とBさん(キャッチする役)がキャッチボールをするとします。 これを上空から見ると、下図のようになります。Aさんがまっすぐに投げたボールは、 Aさんがボールを投げたときにBさんがいた場所 へ届きます。 この現象をメリーゴーラウンドに乗っているAさんから見ると、下図のように、ボールが 右向きに曲がるように見えます 。 これをイメージできれば、コリオリの力を理解できたと言っていいでしょう。ちなみに、コリオリの力は 回転する座標系の上 であれば、どこでも同じように作用します。 なお、同じく回転する座標系の上で働く 遠心力 が 中心から遠ざかる方向に働く のに対し、 コリオリの力 は 物体の運動の進行方向に対して働く ものですから、混乱しないようにしてください。 遠心力について詳しくはこちらの記事をご覧ください: 遠心力とは?公式と求め方が誰でも簡単にわかる!向心力・向心加速度の補足説明付き 4. コリオリの力のまとめ コリオリの力 は、 地球の自転速度が緯度によって異なる ために、 北半球では右向き、南半球では左向き に働く 見かけの力 です。 見かけの力 という考え方は少し難しいですが、力学において非常に重要です。この機会に理解を深めておくと大学受験のみならず、大学入学後の勉強にも役立つでしょう。 アンケートにご協力ください!【外部検定利用入試に関するアンケート】 ※アンケート実施期間:2021年1月13日~ 受験のミカタでは、読者の皆様により有益な情報を届けるため、中高生の学習事情についてのアンケート調査を行っています。今回はアンケートに答えてくれた方から 10名様に500円分の図書カードをプレゼント いたします。 受験生の勉強に役立つLINEスタンプ発売中! コリオリの力とは？仕組みや風向きとの関係を分かりやすく解説！ | とはとは.net. 最新情報を受け取ろう! 受験のミカタから最新の受験情報を配信中! この記事の執筆者 ニックネーム:受験のミカタ編集部 「受験のミカタ」は、難関大学在学中の大学生ライターが中心となり運営している「受験応援メディア」です。
北極点 N の速度がゼロであることも同様にして示されます.点 N の \(\vec \omega_1\) による P の回りの回転速度は,右図で紙面上向きを正として, \omega_1 R\cos\varphi = \omega R\sin\varphi\cos\varphi, で, \(\vec \omega_2\) による Q の回りの回転速度は紙面に下向きで, -\omega_2 R\sin\varphi = -\omega R\cos\varphi\sin\varphi, ですので,両者を加えるとゼロとなることが示されました. ↑ ページ冒頭 回転座標系での見掛けの力: 静止座標系で,位置ベクトル \(\vec r\) に位置する質量 \(m\) の質点に力 \(\vec F\) が作用すると質点は次のニュートンの運動方程式に従って加速度を得ます. コリオリの力: 慣性と見かけの力の基本からわかりやすく解説! 自転との関係は?｜高校生向け受験応援メディア「受験のミカタ」. \begin{equation} m\frac{d^2}{dt^2}\vec r = \vec F. \label{eq01} \end{equation} この現象を一定の角速度 \(\vec \omega\) で回転する回転座標系で見ると,見掛けの力が加わった運動方程式となります.その導出を木村 (1983) に従い,以下にまとめます. 静止座標系 x-y-z の x-y 平面上の点 P (\(\vec r\)) にある質点が微小時間 \(\Delta t\) の間に微小距離 \(\Delta \vec r\) 離れた点 Q (\(\vec r+\Delta \vec r\)) へ移動したとします.これを原点 O のまわりに角速度 \(\omega\) で回転する回転座標系 x'-y' からはどう見えるかを考えます.いま,点 P が \(\Delta t\) の間に O の回りに角度 \(\omega\Delta t\) 回転した点を P' とします.すると,質点は回転座標系では P' から Q へ移動したように見えるはずです.この微小の距離を \(\langle\Delta \vec r \rangle\) で表します.ここに,\(\langle \rangle\) は回転座標系で定義される量を表します.距離 PP' は \(\omega\Delta t r\) ですが,角速度ベクトル \(\vec \omega\)=(0, 0, \(\omega\)) を用いると,ベクトル積 \(\vec \omega\times\vec r\Delta t\) で表せますので,次の関係式が得られます.
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