Анатомия кориолисовой силы

АНАТОМИЯ КОРИОЛИСОВОЙ СИЛЫ

Автор данной работы, усмотрев кажущееся противоречие двух законов, взаимодействия и движения тел (третий закон Ньютона) и возникновение силы Кориолиса в момент укорочения радиуса орбиты при круговом движении тела ,поставил перед собой задачу, найти корень противоречия (установить существует ли это противоречие вообще)?

И так , третий закон Ньютона гласит , что силы с которыми два тела действуют друг на друга , равны по модулю и противоположны по направлению , т.е. лежат на одной прямой. Закон о кориолисовой силе гласит ; « Если во вращающейся системе отсчета некое тело двигается по радиусу_,отцентраили к центрувращения_,тоегоскоростьизменяется».Телоприобретаеттангенциальное ускорение, которое вызывается силой Кориолиса.Т.е. кориолисова сила действует нормально (под 90 градусов) к возмущающей силе действующей на тело.

Решение этой задачи автор видит в постановке вопроса ; «Каким образом происходит трансформация возмущающей силы, в кориолисову силу ?». И объемлющего ответа на него.

Возьмём относительную систему координат , в которой некое тело с массой m вращается вокруг центра вращения O с угловой скоростью ω и радиусом r . См. рис.1. При этом на тело действуют; центробежная сила F_Ц и центростремительная сила F_ЦС. Предположим , что с некоторого времени равном t₀ , тело занимает положение соответствующее рис . 1 , а линейная скорость тела V_л= ω ∙ r , и направлена нормально к радиусу . Пусть начиная со времени t₀на тело m начинает действовать возмущающая сила F_В направленная по радиусу к центру вращения O. А известно , что если вектор скорости тела , и вектор , действующей на него возмущающей силы , не совпадают по направлению ,то тело в пространстве начнёт двигаться по кривой . Действительно см. рис. 2. При этом радиус r будет принимать ряд значений; r, r₁, r_2,r₁₊_n. Тело m в момент времени t₁=t₀+ ∆t_→0 продвинется по кривой ∆S , а если действие возмущающей силы F_В продолжится до времени t₁₊_n , то тело пройдёт путь по кривой S. При чём известно , если есть кривизна траектории , то должен быть центр кривизны и радиус кривизны. Действительно , см. рис. 3 , кривой S соответствует радиус кривизны r_Кс центром O_К кривизны . Для этой траектории , так же, имеется центробежная сила. Назовём её ; - Наведённая центробежная сила - F_ЦН. Она направлена от центра О_К по радиусу r_К . В свою очередь наведённая центробежная сила F_ЦН распадается на две составляющие А = F_ЦН∙ cos α и В = F_ЦН ∙ cos β . Составляющая B - суть Кориолисова сила . Импеданс общей центробежной силы F_{Ц ОБ} из точки О в точку C равен_Ц_ОБ = F_Ц+F_ЦН∙cos a.

Вывод : Оба закона находятся в полном согласии друг с другом, и при этом работа затрачиваемая на укорочение радиуса орбиты переходит на увеличение скорости обращения тела m, тело приобретает дополнительную кинетическую энергию!