การผสมสารสี และแสงสี  ฟิสิกส์ราชมงคล

    


ผลของแรงต่อบรรยากาศ

    บนดาวเคราะห์ที่หมุนช้าๆอย่างดาวศุกร์ แรง coriolis ไม่ค่อยมีผลมาก ไดนามิคส์ของบรรยากาศก็ไม่สลับซับซ้อนเท่าไหร่ แต่ดาวเคราะห์ที่หมุนค่อนข้างเร็วอย่างโลกหรือดาวพฤหัส เจ้าแรงนี้มันจะเบี่ยงเบนทิศทางการไหลของมวลอากาศ แถมยังแยกมันออกเป็นวังวนต่างหากเป็น eddies

    ความเร็วของจุดใดจุดหนึ่งบนพื้นโลกจะไม่เท่ากัน เพราะโลกหมุนรอบแกนด้วยความเวลาเท่ากันหมด คือ 24 ชม ถ้าเราอยู่บนละติจูดที่ไม่เท่ากัน เส้นรอบวงกลมตรงละติจูดนั้น(ที่มีระนาบตั้งฉากกับแกนโลก)ก็มีขนาดไม่เท่ากัน ในขณะที่เราเคลื่อนที่ไปตามเส้นรอบวงของโลกในระนาบที่ตั้งฉากกับแกน ด้วยความเร็ว 24 ชมต่อรอบ ผลที่ได้ก็คือ หากเราอยู่บนเส้นศูนย์สูตรพอดี เราจะเคลื่อนที่ไปพร้อมๆกับโลกด้วยความเร็วประมาณ 1700 ไมล์/ชม. (2xPixรัศมีโลก คือ "ประมาณ" 6400 ไมล์ หารด้วย 24 ชม) แต่ถ้าสมมติเราอยู่ที่ละติจูด 60 องศา เส้นรอบวงต้องคำนวนจาก sin60*R ไม่ใช่ค่ารัศมีตรงๆ แต่เมื่อหารด้วยจำนวนเท่ากันคือ 24 ชม ความเร็วเหนือพื้นโลกที่ละติจูด 60 องศาก็น้อยลงไป

    ด้วยเหตุนี้ นอกจากอากาศจะเกิดวังวนเป็นหย่อมๆแล้ว ยังมักจะรวมตัวกันเป็นแถบๆไปตามแถบละติจูด ที่ความเร็วพอสมนำ้สมเนื้อกัน นักอุตุจึงมักจะพูดถึงเขตละติจูดสูง กลาง ตำ่ เพราะพฤติกรรมของชั้นบรรยากาศจะถูกแบ่งแยกไปตามนั้น ก็เนื่องมาจากความเร็วที่ไม่เท่ากัน

    รูปซ้ายเป็นกรณีที่ดาวหมุนช้าหรือไม่หมุนเลย กระแสลมก็พุ่งตรงจากขั้วมาเขตศูนย์สูตร ดังในดาวศุกร์ ส่วนรูปซ้ายก็เป็นกรณีน่าปวดหัวอย่างบนโลกหรือดาวพฤหัสดังที่กล่าวมา



   จุดแดงยักษ์ (The Great Red Spot) บนดาวพฤหัสก็มีที่มาเช่นเดียวกัน จะสังเกตว่า ชั้นเมฆจะแบ่งเป็นแถบๆ ก็ด้วย coriolis force  


 

นำมาจาก  วิชาการดอทคอม  ฟิสิกส์ราชมงคลขอขอบคุณครับ

หน้าก่อน  หน้าถัดไป  หน้าแรก

หน้าที่

  1. การทดลอง

  2. ที่มาของแรง

  3. ผลของแรงต่อบรรยากาศ

  4. กรอบอ้างอิงที่หมุนอย่างสม่ำเสมอ

  5. แรงโคริโอลิสและแรงหนีศูนย์กลาง

  6. พายุหมุน

  7. แบบฝึกหัด

 

 ในปี ค.ศ. 1851 ที่วิหาร์พาเธนอนในกรุงปารีสประเทศฝรั่งเศส นักฟิสิกส์ และนักดาราศาสตร์  โฟวเคาลท์ (Foucault) ได้ทำการทดลองแสดงการหมุนของโลกให้ประชาชนใด้เห็นกันจะๆ

    สำหรับ Jean Bernard Leon Foucault  นั้นเกิดเมือววันที่ 18 สิงหาคม ค.ศ. 1819 แรกเริ่มเดิมทีนั้นอยากเป็นแพทย์ จึงได้สอบเข้าเรียนในคณะแพทย์ศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยปารีส แต่ด้วยดวงชะตาที่จะต้องมาเป็นนักวิทยาศาสตร์ Foucault ได้พบว่าตัวเองนั้นมีอาการของโรค Phobia หรือโรคกลัวเลือด เห็นเลือดไม่ได้ เลยต้องลาออกจากการเป็นนักเรียนแพทย์ แล้วหันมาศึกษาวิทยาศาสตร์แทน เขามีผลงานหลายด้านที่เด่นๆ ได้แก่ เป็นผู้ประดิษฐ์ ไจโรสโคป (gyroscope) และ เป็นผู้ที่ทำการทดลองวัดความเร็วของแสงได้อีกด้วย เขาได้ดัดแปลงการทดลองของเพื่อนร่วมงานคือ Armand Fizeau   โดยสามารถทำการวัดค่าอัตราเร็วของแสงได้เท่ากับ  186,000 ไมล์ต่อชั่วโมง  แต่สำหรับผลงานของเขาที่เราจะพูดถึงกันในตอนนี้ก็คือ การทดลองที่ชื่อว่า Foucault's pendulum ...

    เรื่องมีอยู่ว่าในขณะที่ Foucault กำลังประยุกต์นำลูกตุ้มมาใช้จับเวลาในการศีกษาดาราศาสตร์ เขาได้เกิดความคิดที่จะประยุกต์การแกว่งของลูกตุ้มเพื่อพิสูจน์การหมุนรอบตัวเองของโลก โดยใช้กฎของนิวตันที่ว่าระนาบการแกว่งของลูกตุ้มนั้นจะคงที่เสมอ ดังนั้นถ้าเราวางลูกต้มให้แกว่งอยู่ที่ขั้วโลก เนื่องจากว่าโลกหมุนรอบตัวเอง คนบนพื้นโลกก็จะเห็นระนาบการแกว่งของลูกตุ้มเปลี่ยนตำแหน่งไปเรื่อยๆ และจะกลับมายังตำแหน่งเดิมทุกๆ 24 ชั่วโมง

    ทั้งที่ความจริงแล้วระนาบการแกว่งของลูกตุ้มนั้นไม่ได้เปลี่ยนแปลง แต่เนื่องจากว่าโลกนั้นหมุนรอบตัวเอง จึงทำให้ผู้สังเกตุซึ่งอยู่บนโลกเห็นไปเช่นนั้น ( คล้ายๆกับเราเห็นดวงอาทิตย์หมุนรอบโลก ) อัตราการเปลี่ยนแปลงระนาบของการแกว่งของลูกต้มที่ตำแหน่งต่างๆ ของโลกนั้นไม่เท่ากัน นั้นขึ้นอยู่กับค่าละติจูด (latitude)

   โดยสามารถคำนวณได้จากสูตร  :           

T = 24/sin (theta) 
    เมื่อ T  คือคาบเวลาที่ระนาบการแกว่ง จะวนมายังตำแหน่งเดิม หน่วยเป็นชั่วโมง และ theta  คือค่าละติจูดของตำแหน่งที่อยู่ จะเห็นว่าที่ขั้วโลกเหนือนั้น ระนาบการแกว่งจะเปลี่ยนแปลง และวนกลับมายังตำแหน่งเดิมในเวลา 24 ชั่วโมง (ขั้วโลกมี ละติจูดเท่ากับ 90 องศาเหนือ  และ sin 90 เท่ากับ 1) ในขณะที่บริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรนั้น ระนาบการแกว่งจะไม่เปลี่ยนเลย (เช่นถ้าทำการทดลอง ในประเทศไทยก็แทบจะไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงเลย ว้า...) 

    การทดลองนี้ได้ตั้งชื่อว่า Foucault's pendulum เพื่อเป็นเกียรติ์แก่ Foucault นั้นเอง  จะว่าไปแล้วการทดลองนี้ไม่ใช่เป็นการค้นพบใหม่ เพรานักดาราศาสตร์ได้พิสูจน์การหมุนของโลก ด้วยการสังเกตุดวงดาวบนท้องฟ้าได้ก่อนหน้านั้นแล้ว แต่การทดลองของ Foucault นั้นง่ายแก่การเข้าใจ และสามารถทดลองให้เห็นได้ง่าย ดังที่เขาได้ทดลองให้ประชาชนได้ชมในปี ค.ศ. 1851 นั่นเอง 

จาก http://www.vcharkarn.com/


วีดีโอการศึกษา

แรง coriolis

คำถาม

    เราต้องเล็งปืนไปที่จุดไหน  เพื่อยิงให้ถูกตรงกลางเป้า

  1. ทางซ้ายมือ
  2. ตรงกึ่งกลาง
  3. ทางขวามือ

     นักวิทยาศาสตร์ ทดลองเรื่องแรง coriolis   ถ้าท่านอยากทราบว่าเป็นแรงอะไร  ให้ดูจากวีดีโอชุดนี้   ซึ่งภายในยังมีการปามีดเมื่อเป้าที่เป็นคนจริงๆเคลื่อนที่แบบหมุน  จึงทำให้เกิดความรู้สึกเสียวสุดๆ  คลิกครับ   . ขนาด 5.8  MB

 

 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร์
3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ 4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ
5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน 6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
7.  งานและพลังงาน  8.  การดลและโมเมนตัม
9.  การหมุน   10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
11. การเคลื่อนที่แบบคาบ 12. ความยืดหยุ่น
13. กลศาสตร์ของไหล   14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน
15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก  16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
17.  คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสียง

   การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

1. ไฟฟ้าสถิต 2.  สนามไฟฟ้า
3. ความกว้างของสายฟ้า  4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 
5. ศักย์ไฟฟ้า 6. กระแสไฟฟ้า 
7. สนามแม่เหล็ก  8.การเหนี่ยวนำ
9. ไฟฟ้ากระแสสลับ  10. ทรานซิสเตอร์ 
11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตร์ควอนตัม
15. โครงสร้างของอะตอม 16. นิวเคลียร์ 

   การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. จลศาสตร์ ( kinematic)

   2. จลพลศาสตร์ (kinetics) 

3. งานและโมเมนตัม 4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง
5.  ของไหลกับความร้อน 6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า 
7. แม่เหล็กไฟฟ้า  8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง
9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์ 

 

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

เรื่องการทดลองเสมือนจริง