Coriolis-Effekt oder Coriolis-Kraft in der Physik bezieht sich auf die Trägheitskraft, die auf bewegte Objekte in Bezug auf einen rotierenden Referenzrahmen wirkt. Wenn beispielsweise der Referenzrahmen eine Drehung im Uhrzeigersinn hat, würde die Coriolis-Kraft in die entgegengesetzte Richtung der Bewegung des Objekts wirken. In ähnlicher Weise würde, wenn der Bezugsrahmen eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn hat, die Kraft auch in die entgegengesetzte Richtung wirken. Der Coriolis-Effekt ist die scheinbare Ablenkung eines Objekts aufgrund der Rotation der Erde um seine Achse. Im 19 Jahrhundert entdeckte Gaspard-Gustave de Coriolis, der ein französischer Wissenschaftler und Ingenieur war, den Effekt und verwendete mathematische Ausdrücke in Verbindung mit der Wasserradtheorie in 1835. Der französische Wissenschaftler erklärte, dass sich der Weg eines Objekts über einer rotierenden Oberfläche relativ zu Objekten auf dieser Oberfläche krümmt. Der Effekt hat den Namen Gaspard Coriolis. Die Verwendung der Begriffe Coriolis-Effekt und Coriolis-Kraft im 20 Jahrhundert ist mit der Meteorologie verbunden.
Ursachen des Coriolis-Effekts
Der Hauptgrund für den Coriolis-Effekt ist die Rotation der Erde. Die Erde dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn um ihre Achse und führt zur Ablenkung von allem, was sich darüber bewegt. Die Geschwindigkeit der Erddrehung nimmt mit zunehmender Breite ab und erhöht dadurch den Coriolis-Effekt. Diese Aussage bedeutet, dass die Rotation am Äquator schneller ist als die Punkte, die näher an den Polen liegen. Ein Objekt am Äquator erfährt keine Ablenkung, aber die Bewegung in Richtung der Pole in jeder Richtung erhöht die Ablenkung. Der Eotvos-Effekt ist auch eine Komponente des Coriolis-Effekts, was bedeutet, dass eine beobachtbare Gravitationskraft als Folge der sich ändernden Zentrifugalbeschleunigung als Folge der west- oder ostwärts gerichteten Geschwindigkeit vorliegt. Objekte, die sich nach Westen bewegen, fühlen sich schwerer an und biegen sich nach unten, während diejenigen, die sich nach Osten bewegen, sich leichter anfühlen und nach oben ausweichen.
Auswirkungen des Coriolis-Effekts
Der Coriolis-Effekt hat Auswirkungen auf das Wetter, den Wind und die Bewegung der Meeresströmungen. Die Erstellung von Wettermustern, die von meteorologischen Abteilungen verwendet werden, ist ein Ergebnis der Rotation der Erde um ihre Achse. Stürme in der südlichen Hemisphäre wirbeln im Uhrzeigersinn, während sich die Spirale in der nördlichen Hemisphäre durch den Coriolis-Effekt gegen den Uhrzeigersinn dreht. Auch der globale Wind wird vom Coriolis-Effekt beeinflusst. Winde schlagen diagonal von Westen nach Osten sowohl in der nördlichen als auch in der südlichen Hemisphäre, oberhalb bzw. unterhalb der subtropischen Höhen. Die Nordhemisphäre windet sich nach rechts, während in der südlichen Hemisphäre die Ablenkung nach links verläuft. Beide Effekte führen zu der Westwindbewegung zu den Polen. Flugzeuge erleben auch den Coriolis-Effekt und Piloten müssen ihre Wege regelmäßig korrigieren, um nicht an einem anderen Ziel anzukommen. Der Coriolis-Effekt ist entscheidend, um Trajektorien für Langstreckenraketen aufzuzeichnen, um gewünschte Ziele zu erreichen.
Anwendungen in anderen Bereichen
Der Massendurchflussmesser verwendet den Coriolis-Effekt, um die Dichte und den Massendurchfluss einer Flüssigkeit durch eine Röhre zu messen. Die Röhre vibriert und liefert einen rotierenden Referenzrahmen, wenn auch nicht vollständig kreisförmig, was zu einem Coriolis-Effekt führt. Andere Bereiche, die den Coriolis-Effekt nutzen, sind die Molekulphysik, der Insektenflug bei Fliegen und einigen Nachtfaltern, Lagrange-Punktstabilität in der Astronomie und die gyroskopische Präzession.
Coriolis-Effekt-Mythen
Mehrere Filme und Fernsehprogramme, wie Hochzeit Crashers, Pole to Pole, und Episoden in The Simpson und Akte X, behaupten, dass die Entwässerung von Toiletten und Badewannen in der nördlichen und südlichen Hemisphäre unterschiedlich ist. Dieses Argument ist ein Mythos und es gibt keine Wahrheit darin. Der Coriolis-Effekt bestimmt nicht die Richtung, in der sich Wasser in der Toilette oder anderen Entwässerungssystemen spiralförmig bewegt. Die Form des Ablaufs in den Bädern steuert die Richtung.
