Der Coriolis-Effekt
Wenn wir die Erde aus dem Weltraum betrachten würden, würden wir sehen, dass sie sich gegen den Uhrzeigersinn um ihre Achse dreht (bei ca. 1000 Stundenmeilen). Dies bedeutet, dass jeder Punkt, den wir innerhalb der Erdoberfläche betrachten, eine tangentiale (seitliche) Geschwindigkeit hat, die durch die Erdrotation induziert wird. Im Moment drehen wir uns mit 1000 Stundenkilometern. Wir bemerken es einfach nicht, weil wir uns im selben Bezugsrahmen wie die Erde befinden.
Betrachten wir zufällige Punkte an verschiedenen Stellen der Erdoberfläche. Die Punkte, die näher an der Erdachse liegen, haben eine geringere Seitwärtsgeschwindigkeit als die Punkte in der Nähe des Äquators, da diese Punkte viel weiter vom Rotationszentrum entfernt sind und sich daher schneller bewegen:
Betrachten Sie nun unsere Fallstudie: Sie haben gerade 2 Pools auf beiden Hemisphären mit Wasser gefüllt:
Nach lange genug, damit das Wasser zur absoluten Ruhe kommt, beschließen Sie, den Abfluss zu öffnen, um das Wasser herauszulassen.
Lassen Sie uns einige zufällige Wasserpartikel betrachten und die Dynamik aufschlüsseln:
Im Gegenteil, die Wasserpartikel auf der Oberseite des Pools haben eine geringere Tangentialgeschwindigkeit als die Partikel auf der Südseite des Pools, da die Südseite näher am Äquator liegt.
Auf der SH sammelt die obere Seite des Pools Punkte mit höherer Seitwärtsgeschwindigkeit, da sie näher am Äquator liegt, während die unteren Partikel, die näher an der Erdachse liegen, weniger Tangentialgeschwindigkeit erleiden.
Was passiert, wenn Sie das Ablassventil öffnen?
Das Wasser beginnt sich in Richtung des Abflusslochs zu bewegen. In beiden Pools bewegen sich die Teilchen mit höherer Seitwärtsgeschwindigkeit, V, schneller nach rechts als die mit niedrigerem V.
Die Masse der schnelleren Punkte bewegt sich in die resultierende Richtung und drückt die Massen der langsameren Punkte aus dem Weg, so dass sich die langsameren Teilchen in die entgegengesetzte Richtung der Erdrotation bewegen.
Das Endergebnis:
Der Poolablauf der nördlichen Hemisphäre bewirkt eine Drehung des Wassers gegen den Uhrzeigersinn, während sich das Poolwasser der südlichen Hemisphäre im Uhrzeigersinn dreht.
Dies wird als Coriolis-Effekt. Es ist kein Meme fellas, es ist Wissenschaft.Nicht alle Toiletten mögen Sie mit gegensätzlichen Wirbeln auf gegenüberliegenden Hemisphären unterhalten, aber diese Beziehung zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der Erde und Flüssigkeiten ist real und findet Anwendungen in mehr als nur Babybecken.
Es ist wichtig zu beachten, dass sich dieser Effekt nur dann wie hier beschrieben manifestiert, wenn das Wasser absolut still ist und keine äußeren Einwirkungen/Kräfte hat. Der Abstand zwischen den extremsten Wasserpartikeln innerhalb eines Pools ist zu gering, um den Coriolis-Effekt dominant zu manifestieren, daher können Strömungsstörungen oder Singularitäten im Wasser und in den Oberflächen des Pools die Richtung des Wirbels beeinflussen.
Es gibt Szenarien, die dominanter durch den Coriolis-Effekt bestimmt werden, nämlich die Drehrichtung von Zyklonen. Dies ist auch der Grund, warum es in der Nähe des Äquators selten Tornados gibt — es ist der schwächste Punkt auf der Erde, an dem sich die Corioliskräfte manifestieren.
Hier ist ein spektakuläres Tornado-Bild, um die sh * t-Zeichnungen auszugleichen.
Foto von Nikolas Noonan auf Unsplash