केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल और महत्वपूर्ण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

केन्द्रापसारक बल और कोरिओलिस बल दोनों एक जड़त्वीय के रूप में संदर्भ के एक त्वरित फ्रेम का इलाज करके काल्पनिक या छद्म बलों के रूप में दिखाई देते हैं।

केन्द्रापसारक बल और कोरिओलिस बल तब अस्तित्व में आते हैं जब न्यूटन के गति के नियम जड़त्वीय के बजाय संदर्भ के घूर्णन फ्रेम पर लागू होते हैं। लागू होने पर सापेक्ष बल विशाल वस्तुओं के द्रव्यमान के अनुपात में होते हैं। लेकिन ऐसे कई तरीके हैं जो उन्हें विभिन्न पहलुओं में अलग करते हैं। आइए हम केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल के कुछ उदाहरणों पर एक नज़र डालें।

केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल

केन्द्रापसारक बल और कोरिओलिस बल के बीच अंतर

केन्द्रापसारक बल और कोरिओलिस बल दोनों छद्म बल हैं, फिर भी वे जिस तरह से अवधारणाबद्ध हैं, वे भिन्न हैं।

मतभेदअभिकेन्द्रीय बलकोरिओलिस बल
नेतृत्वकेन्द्रापसारक बल को संदर्भ के घूर्णन फ्रेम में शरीर से रेडियल रूप से बाहर की ओर निर्देशित किया जाता है।कोरिओलिस बल घूर्णन अक्ष और वस्तु के वेग वेक्टर के साथ लंबवत रूप से कार्य करता है।
समानताकेन्द्रापसारक बल घूर्णन दर के वर्ग के समानुपाती होता है।कोरिओलिस बल घूर्णन दर के समानुपाती होता है।
केन्द्रापसारक बल घूर्णन फ्रेम की धुरी से शरीर की दूरी से संबंधित है।कोरिओलिस बल वेग सदिश के समानुपाती होता है जो घूर्णन अक्ष के ओर्थोगोनल होता है।
सूत्र\vec{F}=\frac{\mathrm{d} }{\mathrm{d} t}(m\vec{v})=m\vec{\omega}\times (\vec{r}\times \ vec{\omega} )\vec{F}=2m (\vec{v}\times \vec{\omega} )

केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल के उदाहरण

हिंडोला

चिल्ड्रन पार्क में मीरा-गो-राउंड एक ऐसा उदाहरण है जहां दोनों बलों का अनुभव किया जा सकता है।

एक स्पर्शरेखा वेग वेक्टर एक बल उत्पन्न करता है जो एक व्यक्ति को बाहर की ओर खींचता प्रतीत होता है, जब वह मीरा-गो-राउंड के किनारे पर खड़ा होता है। यह केन्द्रापसारक बल है। यदि कोई वस्तु पृथ्वी के संदर्भ फ्रेम के संबंध में स्थिर रहती है, लेकिन मीरा-गो-राउंड के ऊपर उड़ना शुरू कर देती है, तो एक स्पष्ट बल खेल में आता है, जो इसे किनारे की ओर मोड़ता है, भले ही वह धुरी की ओर एक सीधी रेखा में यात्रा करता रहे। रोटेशन। इस प्रत्यक्ष बल को कोरिओलिस बल कहते हैं।

पृथ्वी का घूमना

अब हम पृथ्वी के घूर्णन के कारण उत्पन्न होने वाली कल्पित शक्तियों की चर्चा करेंगे, क्योंकि पृथ्वी की सतह वास्तव में जड़त्वीय फ्रेम नहीं है।

आमतौर पर यह देखा गया है कि कोरिओलिस फोर्स उत्तरी गोलार्ध में पृथ्वी की सतह पर यात्रा करने वाली हर वस्तु को दाईं ओर मोड़ती है। यही घटना पानी को वामावर्त गति में प्रकट करने का कारण बनती है जब बाथटब से पानी की निकासी ऊपर से देखी जाती है। लेकिन एक निश्चित अक्ष के चारों ओर पृथ्वी के घूमने से केन्द्रापसारक बल हमेशा अक्ष से बाहर की ओर रेडियल रूप से कार्य करता है। ऐसा प्रतीत होता है कि यह भूमध्य रेखा पर गुरुत्वाकर्षण का विरोध करता है, जबकि ध्रुवों पर यह शून्य है।

हवा की दिशा

किसी द्रव के एक अक्षांश से दूसरे अक्षांश पर जाने के कारण उसे घूर्णन अक्ष से उसकी दूरी में अंतर का अनुभव होता है। अक्ष के घूर्णन की दर को बदलकर स्थिर मान पर कोणीय गति के रखरखाव के माध्यम से इसकी भरपाई की जाती है।

कोरिओलिस बल हमेशा पवन सदिश के समकोण पर कार्य करता है और इसकी गति के सीधे आनुपातिक होता है। दूसरी ओर, हवा की गति केन्द्रापसारक बल के परिमाण को निर्धारित करती है, जो वक्रता त्रिज्या के व्युत्क्रम के अनुपात में होती है।

आइए हम CorioIis Effect के बारे में और विस्तार से बताते हैं। पूर्व दिशा में चलने से हवा पृथ्वी की सतह के साथ बरकरार रहने के लिए आवश्यक गति से तेज गति से प्रवाहित होती है। यह घूर्णन की धुरी के साथ लंबवत भी चलता है। वायु, पृथ्वी के केंद्र की ओर वापस खींचे जाने पर गंभीरता, यह भूमध्य रेखा की ओर बहने का कारण बनता है।

जब हवा पश्चिम की ओर बहती है, तो यह हवा की तुलना में धीमी गति से चलती है जो रोटेशन के अक्ष से समान दूरी पर रहती है और इसलिए अक्ष के लंबवत चलती है। हालाँकि, जमीन रास्ते में आ जाती है, और सतह का ढलान इसे ध्रुवों की ओर धकेल देता है।

अपकेंद्री बल की ओर आते हुए, जब वायु को निम्न दाब केंद्र के केंद्र में धकेला जाता है, तो वह मुड़ जाती है, जिससे बल को बाहर की ओर निर्देशित किया जाता है। जब हवा को एक उच्च दबाव बिंदु से दूर धकेल दिया जाता है, तो यह घटता है, जिससे एक केन्द्रापसारक बल को बाहर की ओर निर्देशित किया जाता है। केन्द्रापसारक बल घटक हमेशा हवा की वक्रता के केंद्र से दूर निर्देशित होता है।

फौकॉल्ट पेंडुलम

फौकॉल्ट लंगर, जो कभी-कभी बड़ी प्रमुख इमारतों की लॉबी में देखा जा सकता है, यह एक और उदाहरण है कि कोरिओलिस फोर्स कैसे उपयोगी है।

केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल और महत्वपूर्ण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल: फौकॉल्ट पेंडुलम; छवि स्रोत: नब्रौर्ड, फौकॉल्ट-रोट्ज़सीसी द्वारा एसए 3.0

जैसा कि ऊपर से देखा गया है, जिस तल में पेंडुलम आगे-पीछे घूमता है, वह घड़ी की दिशा में लगातार घूमता है। कोरिओलिस बल पेंडुलम को दाईं ओर धकेलता है क्योंकि यह घूमता है। वापस रास्ते में, इसे इसी तरह दाईं ओर खींचा जाता है, जो बस पेंडुलम के तल को दक्षिणावर्त दिशा में घुमाता है। फौकॉल्ट पेंडुलम पृथ्वी के घूर्णन का एक दृश्य रूप से शानदार प्रतिनिधित्व है।

मौसम संबंधी प्रभाव

केन्द्रापसारक और कोरिओलिस बलों को पृथ्वी स्थिर के साथ संदर्भ के घूर्णन फ्रेम की अस्थायी स्थिति को समायोजित करने के लिए पेश किया गया है।

महासागरों और वायुमंडल के बड़े पैमाने पर गतिशीलता में उपयुक्त रॉस्बी संख्याएं उनके सापेक्ष महत्व को निर्धारित करती हैं। बवंडर में रॉस्बी संख्या के उच्च मूल्यों के परिणामस्वरूप उनमें मजबूत केन्द्रापसारक बल घटक होते हैं, जिसमें बहुत कम मात्रा में लगभग गैर-मौजूद कोरिओलिस प्रभाव होता है।

केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल और महत्वपूर्ण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल: आइसलैंड पर कम दबाव; छवि स्रोत: नासा / जीएसएफसी, मोडिस रैपिड रिस्पांस टीम, जैक्स डेसक्लोइटर्स, आइसलैंड के ऊपर कम दबाव का सिस्टमसार्वजनिक डोमेन के रूप में चिह्नित किया गया है, और अधिक विवरण विकिमीडिया कॉमन्स

इन गाइरों में सर्पिलिंग पैटर्न कोरिओलिस प्रभाव द्वारा उत्पन्न विक्षेपण द्वारा निर्मित होता है, भले ही परिसंचरण हवा में उतना मजबूत न हो।

स्थलीय प्रभाव

कोरिओलिस प्रभाव जेट धाराओं और पश्चिमी सीमा धाराओं जैसी मजबूत विशेषताओं का कारण बनता है, जहां यह दबाव ढाल के साथ भूस्थैतिक संतुलन के अधीन होता है।

रॉस्बी तरंगों और केल्विन तरंगों सहित कई प्रकार की तरंगें, कोरिओलिस त्वरण के कारण समुद्र और वायुमंडल में फैलती हैं। महासागरों जैसे बड़े जल निकायों में पाए जाने वाले एकमैन डायनेमिक्स और उनमें एक बेहद फैले हुए जल प्रवाह पैटर्न को स्वेर्ड्रुप बैलेंस कहा जाता है, जिसे कोरिओलिस प्रभाव से प्रभावित कहा जाता है।

प्रभाव

कोरिओलिस प्रभाव का व्यावहारिक प्रभाव क्षैतिज गति त्वरण के क्षैतिज वेक्टर घटक द्वारा स्थापित किया जाता है।

पश्चिम की ओर जाने वाली वस्तुएँ नीचे की ओर विक्षेपित होती हैं, जबकि पूर्व की ओर जाने वाली वस्तुएँ ऊपर की ओर विक्षेपित होती हैं। Eötvös प्रभाव इस घटना का नाम है। भूमध्य रेखा के पास कोरिओलिस प्रभाव का यह भाग सबसे प्रमुख है। क्षैतिज घटक के सदृश Eötvös प्रभाव बल दबाव और गुरुत्वाकर्षण के कारण हाइड्रोस्टेटिक संतुलन पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं डालता है।

केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल और महत्वपूर्ण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
सेंट्रीफ्यूगल फोर्स बनाम कोरिओलिस फोर्स: पृथ्वी पर क्लाउड फॉर्मेशन जैसा कि अपोलो 17 से देखा गया; छवि स्रोत: नासा/अपोलो 17 चालक दल; या तो द्वारा लिया गया हैरिसन श्मिट or रॉन इवांस अपोलो 17अपोलो 17 . से देखी गई पृथ्वीविकिमीडिया कॉमन्स

दूसरी ओर, हवाएं वायुमंडल में हाइड्रोस्टेटिक संतुलन से छोटे दबाव के प्रस्थान से संबंधित हैं। चूंकि उष्णकटिबंधीय वातावरण में दबाव भिन्नता के परिमाण का क्रम इतना छोटा है, इसलिए दबाव विचलन पर इओट्वोस प्रभाव का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

बैलिस्टिक प्रक्षेपवक्र

बाहरी बैलिस्टिक में, कोरिओलिस बल बहुत लंबी दूरी के तोपखाने प्रक्षेप्य के प्रक्षेपवक्र का अनुमान लगाने के लिए उपयोगी है।

कोरिओलिस फोर्स एक गोली के प्रक्षेपवक्र को मिनटों में बदल देती है, जिससे विशाल दूरी पर सटीकता प्रभावित होती है। स्निपर्स बड़ी दूरी से सटीक लक्ष्य बनाते हैं जो कोरिओलिस फोर्स के प्रभाव की भरपाई कर सकते हैं। मूल बिंदु के लंबवत अभिनय करने वाला बल वेक्टर पश्चिम की ओर कम हिट और पूर्व की ओर उच्च हिट का कारण बनता है, जैसा कि ऊपर के खंड में इओटवोस प्रभाव में देखा गया है।

केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल और महत्वपूर्ण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल: CFM Dechales का Cursus seu Mundus Mathematicus (1674); छवि स्रोत: क्लाउड फ्रांसिस मिलियेट डेचलेस, डेचलेस-कोरिओलिस-कैननविकिमीडिया कॉमन्स

मिसाइल, उपग्रह और इसी तरह के ऑब्जेक्ट ट्रैक की वक्रता जब द्वि-आयामी मानचित्रों पर चित्रित की जाती है, तो बैलिस्टिक प्रक्षेपवक्र पर कोरिओलिस फोर्स के प्रभावों से भ्रमित नहीं होना चाहिए। पेरिस बंदूक, जिसे प्रथम विश्व युद्ध के दौरान लगभग 120 किलोमीटर की दूरी से पेरिस पर गोलाबारी करने के लिए जर्मनों द्वारा नियोजित किया गया था, सबसे प्रसिद्ध ऐतिहासिक उदाहरण है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

केन्द्रापसारक बल क्या है?

का असर अभिकेन्द्रीय बल घूर्णन संदर्भ फ्रेम में पाई जाने वाली सभी वस्तुओं के लिए न्यूटनियन यांत्रिकी में महत्वपूर्ण उल्लेख है।

केन्द्रापसारक बल जड़ता के प्रभाव में सभी वस्तुओं पर कार्य करता है जो संदर्भ के घूर्णन फ्रेम में देखे जाते हैं। यह बल वेक्टर एक समन्वय प्रणाली की उत्पत्ति के माध्यम से चलता है और एक अक्ष से बाहर की ओर कार्य करता है जो समन्वय प्रणाली के घूर्णन अक्ष के समानांतर है। मूल बिन्दु से गुजरने पर इस सदिश की दिशा घूर्णन अक्ष से त्रिज्यीय रूप से बाहर की ओर जाती है।

कोरिओलिस फोर्स क्या है?

कोरिओलिस प्रभाव का पहला वैचारिक प्रमाण १८३५ से एक वैज्ञानिक जर्नल पेपर में पाया गया है, जिसे गैसपार्ड-गुस्ताव डी कोरिओलिस द्वारा लिखा गया था, जबकि पहले से ही पानी के पहियों के सिद्धांत पर काम कर रहा था।

केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल
छवि स्रोत: इस एसवीजी संस्करण में, रोलैंड गीडर (आदमख़ोर), मूल पीएनजी का, (क्लोंटुनि), कोरिओलिस प्रभाव10सीसी द्वारा एसए 3.0

कोई भी वस्तु जो एक जड़त्वीय फ्रेम के संबंध में घूर्णन संदर्भ फ्रेम के भीतर चलती है, कोरिओलिस फोर्स द्वारा प्रभावित होती है। वस्तु के दक्षिणावर्त घूमने से यह बल वेक्टर संदर्भ के फ्रेम के बाईं ओर निर्देशित होता है। वामावर्त घूर्णन में इस बल का प्रभाव सही दिशा में महत्वपूर्ण होता है। कोरिओलिस बल किसी वस्तु को उसके मूल पथ से विचलित कर देता है और इस घटना को कोरिओलिस प्रभाव कहा जाता है।

क्या केन्द्रापसारक बल वास्तविक है?

उत्पत्ति के अज्ञात स्रोत वाले किसी भी बल को एक काल्पनिक बल माना जाता है।

एक वस्तु केन्द्रापसारक बल का अनुभव करती है, जबकि संदर्भ के घूर्णन फ्रेम के अधीन, बिना किसी बाहरी बल के उस पर काम किए। इसका तात्पर्य यह है कि अपकेन्द्री बल अभिकेन्द्रीय बल का विरोध करता है, इसकी उत्पत्ति का कोई ज्ञात कारण नहीं है। यह पृथक वस्तुओं पर कार्य करता प्रतीत होता है और इसलिए, इसे वास्तविक नहीं माना जाता है।

क्या कोरिओलिस फोर्स असली है?

नहीं, कोरिओलिस बल वास्तविक नहीं है क्योंकि यह एक छद्म बल है।

केन्द्रापसारक बल की तरह, कोरिओलिस केवल तब तक वास्तविक है जब तक कि यह किसी वस्तु को संदर्भ के घूर्णन फ्रेम में रखता है। यदि अन्यथा देखा जाए तो यह एक काल्पनिक बल है।

भूमध्य रेखा पर कोरिओलिस बल शून्य क्यों होता है?

पृथ्वी की सतह के घूमने की शून्य भावना कोरिओलिस कारक के प्रभाव को समाप्त कर देती है।

कोई भी वस्तु जो भूमध्य रेखा पर क्षैतिज रूप से रखी गई है और उस विशेष सतह पर गति करने के लिए स्वतंत्र है, पृथ्वी की सतह के संबंध में बिना किसी वक्रता के एक सीधे रास्ते का अनुसरण करती है। इसलिए, भूमध्य रेखा पर कोई कोरिओलिस प्रभाव अनुभव नहीं किया जाता है।

ईशा चक्रवर्ती के बारे में

केन्द्रापसारक बल बनाम कोरिओलिस बल और महत्वपूर्ण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नमेरे पास एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में एक पृष्ठभूमि है, वर्तमान में रक्षा और अंतरिक्ष विज्ञान उद्योग में रोबोटिक्स के अनुप्रयोग की दिशा में काम कर रहा है। मैं एक सतत शिक्षार्थी हूं और रचनात्मक कलाओं के लिए मेरा जुनून मुझे उपन्यास इंजीनियरिंग अवधारणाओं को डिजाइन करने के लिए प्रेरित करता है।
भविष्य में लगभग सभी मानवीय क्रियाओं को प्रतिस्थापित करने वाले रोबोटों के साथ, मैं अपने पाठकों के लिए विषय के मूलभूत पहलुओं को एक आसान और सरल तरीके से लाना पसंद करता हूं। मैं एक साथ एयरोस्पेस उद्योग में प्रगति के साथ अपडेट रहना भी पसंद करता हूं।

मेरे साथ लिंक्डइन से जुड़ें - http://linkedin.com/in/eshachakraborty93

en English
X