Может ли сила Кориолиса иметь вертикальную составляющую?

[it12345]

На рисунке поезд движется со скоростью v по параллели земного шара на наблюдателя. Угловая скорость Земли - w. Получается, что сила Кориолиса Fк, действующая на поезд, имеет вертикальную составляющую F?

Получается, что в северном полушарии движущийся поезд не только должен сильнее давить на правый рельс, чем на левый, но и весить меньше, чем стоящий поезд?

[levtsn]

кориолис возникает при езде по меридиану же?

[it12345]

Сила Кориолиса возникает, если векторное произведение угловой скорости вращения неинерциальной системы отсчёта и скорости движения рассматриваемой материальной точки в этой системе отсчёта не равно нулю.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0 ... 1%81%D0%B0

Если двигаться строго по меридиану - то похоже что вертикальной составляющей силы Кориолиса не будет. А если есть движение и по параллели - то эта компонента появляется. Разве по Земле можно перемещаться только строго по меридианам?

[Sicker]

it12345
Не только весить меньше, а ещё меньше на левый рельс, чем на правый) Чем то напоминает центростремительное ускооение, случайно не оно?

-- 08.10.2015, 02:10 --

Тут можно и не вводить силу Кориолиса, а перейти в систему отсчета поезда, тогда будут лишь старые центробежные силы.

[it12345]

Sicker в сообщении #1060387 писал(а):

Чем то напоминает центростремительное ускооение, случайно не оно?

Вроде бы нет.
Центростремительное ускорение вместе с вращательным ускорением составляют переносное ускорение. А ускорение Кориолиса - это отдельное слагаемое. Ну и кроме того, ускорение Кориолиса может быть направлено куда угодно, тогда как центростремительное - всегда к центру вращения.

В принципе, можно разложить скорость тела относительно земли на скорость по широте и скорость по долготе. А затем перейти в систему отсчёта, в которой скорость по широте будет равна нулю. В этой системе отсчёта центростремительное ускорение будет уже другим, а кориолисовское ускорение будет зависеть только от скорости по долготе (поскольку другая компонента будет нулевая). Возможно, отсюда растут ноги у мнения, что кориолисовская сила возникает при движении по меридиану.
Но так будет не в системе отсчёта, связанной с вращающейся Землей, а в другой, очень специфической системе отсчёта.

[rustot]

На тело действует суммарная сила (тяжести и упругости) $\vec{F}$ приводящая к его ускорению относительно исо $\vec{a} = \vec{F}/m$. Относительно вращающейся системы отсчета законы ньютона уже не работают, суммарная сила остается той же $\vec{F'} = \vec{F}$, масса той же, но ускорение уже другое $\vec{a'} \ne \vec{a}$. Чтобы не преобразовывать законы из исо в эту систему отсчета вместо этого вводят фиктивную силу $\vec{F_i'} = m \vec{a'}-\vec{F'}\vec$ инерции и продолжают пользоваться старыми законами для исо.

Так вот как именно вы распишете $\vec{F_i'}$, будете ли пользоваться ею как есть целиком назвав "силой инерции" или разложите как угодно на компоненты, например на радиальную и тангенциальную и какие имена им дадите, это в общем-то дело вкуса

Очевидно что в вашем случае $\vec{F_i'}$ лежит в плоскости перпендикулярной оси вращения, поскольку изменение ускорения при смене системы отсчета приходится на эту плоскость. А значит имеет и радиальную и тангенциальную составляющую везде кроме экватора. Как именно их называть вопрос чисто терминологический. Можно назвать всю силу "центробежной" поскольку она направлена из "центра" вращения тела. Или можно назвать радиальную "центробежной" потому-что она направлена из "центра" земли, тогда остаток тоже надо как то назвать

[it12345]

rustot в сообщении #1060439 писал(а):

Как именно их называть вопрос чисто терминологический. Можно назвать всю силу "центробежной" поскольку она направлена из "центра" вращения тела. Или можно назвать радиальную "центробежной" потому-что она направлена из "центра" земли, тогда остаток тоже надо как то назвать

Вот в этом и есть типичное заблуждение, откуда и растут ноги ошибочного суждения о том, что у кориолисовой силы нет вертикальной составляющей.
Я об этом уже сказал в предыдущем моём сообщении, но придётся повториться.
http://www.isopromat.ru/teormeh/kratkaja-teoria/uskorenie-tocki-v-sloznom-dvizenii-uskorenie-koriolisa
Да, можно выбрать такую неинерциальную системы отсчёта, в которой у кориолисова ускорения не будет вертикальной составляющей. Но если брать вменяемую систему отсчёта, а именно - связанную с вращающейся Землёй, то радиальное ускорение в общем случае частично войдёт в цетростремительное ускорение, а частично - в кориолисово.
Откровенно говоря, я удивлён, насколько широко распространено предубеждение о том, что кориолисова сила не имеет вертикальной составляющей. Вроде бы это относится к основам классической механики и тут вообще все однозначно и прозрачно и нет почвы для разных мнений.