Oosthoek encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 17-01-2019

Afwijkende kracht der aardrotatie

betekenis & definitie

Afwijkende kracht der aardrotatie - De draaiïng der aarde om haar as roept een kracht in het leven werkend op elk voorwerp, dat zich over de aardoppervlakte of door de lucht beweegt. Ze is oorzaak, dat een bewegend voorwerp op het N. halfrond naar rechts, op het Z. naar links uit zijn baan afwijkt. Het gevolg dezer a.k. is b.v. dat een kogel, wanneer bij het richten van het schietwerktuig geen rekening met haar is gehouden, rechts (links) van het doel zal inslaan, dat het water van een rivier een neiging heeft om tegen den rechter (linker) oever op te dringen en deze bij snelle strooming meer uitschuren kan dan de linker (rechter), dat verder een luchtstroom of zeestrooming, die niet, als het water in een rivier, aan een bepaalde bedding gebonden zijn, een beweging verkrijgen in een richting, die een grooten hoek maakt met de richting van het drukverval, hetwelk oorspronkelijk de strooming deed ontstaan en gaande houdt. De grootte van deze kracht wordt gegeven door de formule 2 v ω sin. φ waarin φ de hoeksnelheid der aarde voorstelt, φ de geografische breedte en v de eigen snelheid van het bewegende lichaam.

De kracht is dus 0 op den aequator (φ = 0) en aan de polen (φ = 0). Ze is geheel onafhankelijk van de bewegingsrichting en is steeds loodrecht daarop gericht. Op atmosferische bewegingen is ze van zóó grooten invloed, dat men de werking der krachten, die oorspronkelijk de bewegingen in gang zetten en onderhouden, dikwijls tegenover de hare kan verwaarloozen. De slingerproef van Foucault (1851) toont het bestaan dezer kracht experimenteel aan. De eerste, die op den invloed der a. k. op luchtstroomingen wees, was de Engelsche astronoom Hadley (1735).

De verklaring, die hij er voor gaf, was zeer eenvoudig, doch onvoldoende. Dit werd in 1860 aangetoond door den Amerikaan Ferrel, die bewees, dat de kracht niet alleen werkt bij beweging langs de meridianen, doch ook bij bewegingen langs de parallelcirkels, en dat de invloed in beide gevallen quantitatief gelijk is, wat alles ligt opgesloten in de door Ferrel afgeleide bovengenoemde formule. De grootte van de afwijking bij meridionale beweging leidde hij af uit het principe van het behoud van het rotatiemoment, volgens hetwelk de snelheid R/r verandert, wanneer een lichaam zich van den breedtecirkel met straal R naar dien met straal r beweegt; bij beweging langs de parallelcirkels vergroot of verkleint de middelpuntvliedende kracht om de aardas, waardoor een kracht ontstaat, gericht volgens de straal van den parallelcirkel, welke te ontbinden is in een radiale component, gericht vanaf of naar het middelpunt der aarde en een tangentieele, gericht langs de aardoppervlakte naar den aequator toe of daar vandaan. De grootte dezer laatste component is evenredig met de sin. der geogr. breedte en is dus 0 op den aequator. Zie verder over den invloed dezen a. k. van luchtstroomingen bij LUCHTCIRCULATIE, CYCLONEN en ANTICYCLONEN.

Boven werd reeds opgemerkt, dat als gevolg dezer a. k. de richting van een luchtstroom in de atmosfeer niet samenvalt met die van het luchtdrukverval, dat in eerste instantie de oorzaak der luchtbeweging is, doch dat beide richtingen t. g. v. de werking der a. k. een hoek met elkaar maken, welken men kortweg aanduidt met den naam „afwijkingshoek”. Zooals de sterkte van den luchtstroom afhangt van de grootte van het luchtdrukverval, hangt de richting af van de grootte van de a.k., die per slot weer de grootte van den afwijkingshoek bepaalt. Deze laatste is nul aan den aequator en neemt van daar naar weerszijden met toenemende geografische breedte toe. Aan de aardoppervlakte is hij verder des te grooter, naarmate de wrijving geringer is en is dus het grootst op zee, waar de wrijving van de lucht bij de strooming langs de aarde veel geringer is dan op het land. Hij kan daar tot 90° naderen. Zijn bedrag hangt verder af van den druk zoowel als van de dichtheid, temperatuur en vochtigheid der lucht en verandert dus naar gelang van de windrichting en den tijd van den dag en van het jaar. Deze betrekkingen hangen voorts af van plaatselijke verhoudingen, en van de ligging der waamemingsplaats t. o. der luchtdrukcentra, zoodat men geen algemeene gegevens kan opstellen voor de schommelingen van den afw.hoek.

Als gemiddelden voor dezen hoek volgt uit berekeningen van Van Everdingen voor De Bilt (van 1905 tot 1907) 69°, voor Aken (1905-1906) 59°, voor Potsdam (1903) 60°, voor Berlijn (1905) 63°. De gemiddelde waarde voor West- en Noord-Europa is volgens Hann 68°, voor Midden Europa 44°. In de hoogere luchtlagen neemt de afw. k. in grootte toe. Als regel geldt, dat daar de lucht loodrecht op de richting van het drukverval, dus langs de isobaren stroomt.