कोरिओलिस बल क्या है?
कोरिओलिस बल एक आभासी (जड़त्वीय) बल है जो किसी घूर्णन करते निर्देश तंत्र में गतिमान वस्तुओं पर कार्य करता है — और हमारे लिए सबसे जाना-पहचाना ऐसा तंत्र है हमारी घूमती हुई पृथ्वी। यह बल गतिमान हवा, पानी और प्रक्षेप्यों को उत्तरी गोलार्ध में दाईं ओर तथा दक्षिणी गोलार्ध में बाईं ओर मोड़ देता है। भले ही यह एक काल्पनिक बल है (यह किसी वास्तविक धक्के से नहीं, बल्कि तंत्र के घूमने से उत्पन्न होता है), इसके प्रभाव बिल्कुल असली हैं — यही बल मौसम प्रणालियों, समुद्री धाराओं और लंबी दूरी की तोपों के गोलों के पथ को आकार देता है।
सूत्र
यह कैलकुलेटर क्षैतिज कोरिओलिस बल के परिमाण का उपयोग करता है:
$$F_c = 2 \cdot m \cdot v \cdot \Omega \cdot \sin(\varphi)$$
यहाँ m वस्तु का द्रव्यमान किलोग्राम में है, v उसका वेग मीटर प्रति सेकंड में है, Ω पृथ्वी का कोणीय वेग है (\(7.292\times10^{-5}\) rad/s, यानी एक नाक्षत्र दिन में एक चक्कर), और φ अक्षांश डिग्री में है। \(\sin(\varphi)\) गुणक का अर्थ है कि यह प्रभाव भूमध्य रेखा पर (\(\varphi = 0\)) शून्य हो जाता है और ध्रुवों पर (\(\varphi = \pm 90°\)) सबसे प्रबल होता है।
इसका उपयोग कैसे करें
गतिमान वस्तु का द्रव्यमान, उसका वेग, और वह अक्षांश दर्ज करें जहाँ वह गति कर रही है। कैलकुलेटर कोरिओलिस बल न्यूटन में लौटाता है, साथ ही द्रव्यमान-निरपेक्ष कोरिओलिस त्वरण (\(a_c = 2v\Omega\sin\varphi\)) भी बताता है।
हल किया हुआ उदाहरण
45° अक्षांश पर 100 m/s की गति से चलती 1000 kg की वस्तु लें: \(\sin(45°) \approx 0.70711\), इसलिए $$F_c = 2 \times 1000 \times 100 \times 7.292\times10^{-5} \times 0.70711 \approx 10.31 \ \text{N}$$ इससे संबंधित त्वरण लगभग \(0.01031 \ \text{m/s}^2\) है — प्रति सेकंड के हिसाब से छोटा, पर लंबी दूरियों और समय के साथ यह काफी बढ़ जाता है।
सामान्य प्रश्न
मेरी नाली का पानी बहते समय कोरिओलिस बल का असर क्यों नहीं दिखता? घरेलू पैमाने पर कोरिओलिस त्वरण अन्य प्रभावों (बेसिन का आकार, पानी में पहले से मौजूद गति) की तुलना में बेहद नगण्य होता है, इसलिए यह पानी के घूमने की दिशा तय नहीं करता।
क्या यह गति की दिशा पर निर्भर करता है? यह कैलकुलेटर अधिकतम क्षैतिज परिमाण देता है। वास्तविक विक्षेपण की दिशा हमेशा वेग के लंबवत होती है, और सटीक घटक वस्तु की दिशा (heading) पर निर्भर करता है; यहाँ हम मानक क्षैतिज परिमाण \(2mv\Omega\sin\varphi\) का उपयोग करते हैं।
Ω का कौन-सा मान लिया गया है? पृथ्वी का नाक्षत्र कोणीय वेग, यानी \(7.292\times10^{-5}\) rad/s।
