つぎの直進にはたらく遠心力/コリオリ力加速度を計算してみよう:
北半球で,真北に \( v \) = 20 m/秒 (時速72 km/時) で直進
地球の半径 \( R \) [m],自転の角速度 \( \Omega \) [radian/s] は,
\[
\frac{\pi}{2} R\ [m] = 10^4\ [km] = 10^7\ [m] \\
\ \ \ \Longrightarrow \ \ \ R = \frac{2 \times 10^7}{\pi} \\
\ \\
\Omega\ [rad/s] \times (60 \times 60)\ [s] = \frac{\pi}{12}\ [rad] \\
\ \ \ \Longrightarrow \ \ \ \Omega = \frac{\pi}{12 \times 60 \times 60}
= \frac{\pi}{43200}
\]
そしてこの直進にかかる慣性加速度 \( {\bf a} = ( a_x,\ a_y,\ a_z ) \ [m/s^2] \) は,北緯 \( \theta \) の地点においてつぎのようになる:
\[
a_x = \bigl( \frac{v^2}{R} + R \Omega^2 \bigr)\ cos(\theta) \\
a_y = 2 v \Omega\ sin(\theta) \\
a_z = \frac{v^2 }{R}\ sin( \theta)
\]
──ここで,座標はつぎのようにとる:
(単位:\( m / s^2 \) )
北緯 |
\( a_x \) |
\( a_y \) |
\( a_z \) |
90゜ |
0 |
0.002909 |
0.000063 |
80゜ |
0.005857 |
0.002865 |
0.00006.2 |
70゜ |
0.011536 |
0.002733 |
0.000059 |
60゜ |
0.016865 |
0.002519 |
0.000054 |
50゜ |
0.021682 |
0.002228 |
0.000048 |
40゜ |
0.025839 |
0.001870 |
0.000040 |
30゜ |
0.029211 |
0.001454 |
0.000031 |
20゜ |
0.031696 |
0.000995 |
0.000021 |
10゜ |
0.033218 |
0.000505 |
0.000011 |
0゜ |
0.033730 |
0 |
0 |
Cf. 重力加速度 : 9.8 \( m / s^2 \)
|