چرخش متفاوت آب در نیمکره های شمالی و جنوبی و خط استوا | اثر کوریولیس

اثر کوریولیس همان اثری است که باعث می شود گردبادها در دو سوی استوا به جهات مختلف بچرخند؛ یعنی در نیمکره ی شمالی به صورت پادساعتگرد و در نیمکره ی جنوبی ،ساعتگرد.

اثر کوریولیس در جهت چرخش آب

اصولا شبه نیروی کوریولیس استثنا بردار نیست و در هر سیستم چرخان طبق تعریف فیزیکی ، تاثیر دارد، حتی بر جریان آبی که با بازکردن شیر به داخل چاهک سینک ظرفشویی وارد می شود. اما میزان تاثیر شبه نیروی کوریولیس در مواردی مثل سرازیر شدن آب به چاهک سینک ظرفشویی عملا فوق العاده ناچیز است و به بیان دیگر ، به مراتب کمتر از آن است که بتواند تاثیری در جهت چرخش آب داشته باشد.

مکانیک سیالات در مسائل علمی خیلی پیچیده هستند و رفتاری که شاره ها از خود نشان می دهند تحت تاثیر عوامل بسیاری قرار دارد و به همین جهت هم هست که همه ی جوانب معادله “ناویه-استوکس” که رفتار سیال را توضیح می دهد از قرن نوزدهم تاکنون هنوز بطور کامل درک نشده و حتی بهترین مدلسازی های ریاضی هم نتوانسته همه چیز را درباره ی رفتار سیالات در شرایط مختلف توضیح دهد.

در این که جهت چرخش آب در چاهک سینک ظرفشویی ساعتگرد باشد یا پادساعتگرد هم عوامل بسیاری نقش بازی می کنند ، برای نمونه هم شکل کلی سینک مهم است و هم فرم چاهک و هم شرایط سرازیر شدن آب از خروجی لوله و شیر آب و خیلی چیزهای دیگر .اثر کوریولیس هم قطعا در مدل چرخش آب در حال سرازیر شدن به چاهک تاثیر دارد، اما آشکارسازی آن یک آزمایشگاه مجهز با ابزار دقیق آزمایشگاهی می طلبد و مسئله ای نیست که بتوان آن را با یک مشاهده و محاسبه ی ساده آشکار کرد.

در برخی کشورها که روی خط استوا قرار گرفته اند، حتی دیده شده که سودجویانی به قصد فریب عمومی، آزمایشی در یک متر بالا و پایین خط استوا ترتیب می دهند و به توریست ها ثابت می کنند که جهت چرخش آب در حال سرازیر شدن به چاهک در نیمکره ی شمالی و جنوبی متفاوت است. بسیاری از توریست های اروپایی که به افریقا سفر کرده اند ، برای تماشای این نمایش حقه بازی مجبور ند دست در جیب کنند و ببینند مثلا وقتی دقیقا روی خط استوا ایستاده اند، آب بدون جهت به داخل چاهک سرازیر می شود و یک متر بالا و پایین از خط استوا هم به ترتیب پادساعت و ساعتگرد می چرخند.این موضوع در مسائل بزرگ مقیاسی مانند توده های هوا و گردبادها کاملاً جدی است.اما در مقیاس یک سینک ظرفشویی و وان حمام خیلی کوچکتر از حدی است که بتواند تاثیر مشهودی داشته باشد.

بنابراین این ایده که جهت چرخش جریان آب در آشپزخانه و حمام استرالیایی ها به سمت راست و در آمریکا به سمت چپ است، از اساس ” غلط ” است.

این موضوع تنها برای سیستم های با مقیاس به اندازه ی کافی بزرگ صادق است و نه برای سینک آشپزخانه و نظیر آن. آشر شاپیرو (ascher shapiro) فیزیکدان آمریکایی که سال ۲۰۰۴ درگذشت ،یک بار در سال ۱۹۶۲ آزمایشی ترتیب داد و یک وان خیلی بزرگ در ابعاد ۱۸۰سانتی متر ساخت. وان را از آب پر کرد و گذاشت ۲۴ساعت باقی بماند و کاملا ساکن شود. با برداشتن درپوش چاهک ، چوب کبریتی را که برای نشانه گذاری جهت جریان در نظر گرفته بود ، مورد بررسی قرار داد.با گذشت ۱۵ دقیقه چوب کبریت شروع به چرخش در جهت پادساعتگرد کرد و همانطوری رفتار کرد که انتظار می رفت در نیمکره ی شمالی رفتار کند.

تکرار این آزمایش در استرالیا نشان دادکه چوب کبریت در جهت ساعتگرد جریان گردابی به داخل چاهک وان کشیده می شود؛ اما عوامل دخیل در جهت چرخش گردابی در مقیاس وان حمام و سینک آشپزخانه خیلی زیادند و اثر کوریولیس در آن اصلا به چشم نمی آید، به عبارت دقیق تر عواملی مانند شکل ظرف و فرم سرازیر شدن آب است که تعیین می کند جریان گردابی داخل وان ساعتگرد باشد یا پادساعتگرد.