- параметр Кориолиса.. 3. Основное уравнение движения в натуральных координатах.
- параметр Кориолиса.
Запишем проекции на оси x, y, z силы барического градиента.
Вязкие силы в проекциях на оси x, y, z будут Nx, Ny, Nz. Теперь запишем проекции основного уравнения движения на оси декартовой (стандартной) системы:
Третью проекцию на ось z можно значительно упростить.
Nz < < (очень мало) g и Поэтому ими, по сравнению с Таким образом, уравнение движения в проекциях на оси декартовой системы координат:
При горизонтальном движении остаются проекции 1) и 2). 3. Основное уравнение движения в натуральных координатах. Натуральная система координат
Ускорение частицы при произвольном горизонтальном движении в естественных координатах запишется следующим образом:
где
Рассмотрим горизонтальное движение на сфере. Пусть по поверхности сферы (Земного шара) движется т. М
В любой момент это движение можно рассматривать как движение по окружности, центр которой легко найти. МС = R - радиус кривизны в точке М.
Ð МОС обозначим через a. Ось ОМ – это вертикальная ось (Z). В точке М проведем линию горизонта. Эта линия пересекает ОС в точке С1. Линия МС1 – линия горизонта. На этой линии горизонта выберем направление нормали
Горизонтальное движение на сфере
Запишем основное уравнение движения: Спроектируем члены уравнения движения на горизонтальные оси естественной системы координат:
Из DСМС1: Из DСOМ: Спроектируем правую часть на оси Сила тяжести не имеет горизонтальной составляющей. Поэтому единственной отличной от нуля составляющей будет вертикальная компонента силы тяжести. Сила Кориолиса в натуральных координатах выразится так:
Мы видим, что сила Кориолиса не имеет составляющей в направлении движения. Она лишь отклоняет частицу перпендикулярно ее траектории. Поэтому она и называется отклоняющей силой вращения Земли.
Градиент давления в естественных координатах можно представить так:
Теперь запишем проекции уравнения движения на оси натуральной системы координат. на ось Изменение скорости вдоль траектории произойдет, если будет изменяться вдоль траектории давление. на ось на ось Последнее уравнение мы можем упростить, отбросив Можно сделать вывод, что каков бы ни был горизонтальный ветер, распределение давления по вертикали будет такое же, как в случае покоя. Умножим первое уравнение (проекцию на
Рассмотрим, что такое
Раскроем векторное произведение
Следовательно, Введем понятие горизонтального градиента давления Запишем уравнение горизонтального движения в натуральных координатах.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|