Het corioliseffect

U staat er waarschijnlijk niet bij stil, maar toch ziet u het fenomeen elke dag. We hebben het hier over de corioliskracht/versnelling, de kracht die de oorzaak is van het feit dat wolken die zich over het aardoppervlak verplaatsen zijdelings afbuigen.

Gaspard Gustave de Coriolis

Gaspard Gustave de Coriolis (1792-1843) was een Frans natuurkundige. Hij volgde zijn opleiding in Parijs aan de Ecole Polytechnique waar hij later ook de vakken wiskunde en mechanica zou doceren. Gaspards belangrijkste werkgebied was het bestuderen van bewegingen van objecten, en dus ook de gedragingen van een voorwerp op een draaiende schijf. Zijn onderzoek zou leiden tot de invoering van begrippen zoals kinetische energie en mechanische arbeid. Het zou duren tot 1835 voor hij tot zijn algemene verklaring zou komen in verband met de beweging van een voorwerp op een draaiende schijf.

Wat is de corioliskracht/versnelling?

De corioliskracht en de bijhorende coriolisversnelling zal optreden zodra een voorwerp beweegt ten opzichte van een bewegend systeem en vanuit dit bewegende systeem wordt waargenomen. We kunnen de volgende situatie schetsen: een mens (de waarnemer vanuit het bewegende systeem) die zich op de aarde (het bewegend systeem) bevindt kijkt hoe een raket (voorwerp dat beweegt ten op zicht van het bewegende systeem) de lucht wordt ingeschoten. De raket zal een lichte afbuiging ondervinden die het gevolg is van de corioliskracht. Het is dus van het grootste belang om de raket hierop af te stellen anders zal deze bij grote afstanden enkele kilometers naast het doelwit terechtkomen. Daarnaast zorgt de corioliskracht ervoor dat luchtmassa’s afwijkingen ondergaan waardoor deze op het noordelijke halfrond naar rechts afbuigen en op het zuidelijke halfrond naar links afwijken.

Hoe werkt de coriolisversnelling?

Het best kunnen we dit verklaren aan de hand van een tekenening. In onderstaande tekening zien we een schijfopstelling. Doordat het punt B verder van de as ligt is de rotatiesnelheid van dit punt groter dan dan een punt (zoals A) dichter bij de rotatieas. De schijf draait rond een as met een bepaalde hoeksnelheid en in het punt A bevindt zich een voorwerp. Dit voorwerp, bijvoorbeeld een bal, geven we een beginsnelheid en dit doen we in de richting van het punt B. Wanneer de bal zich van A naar B wil verlaatsen, zal deze een traagheid ondervinden, het voorwerp zal als het ware een achterstand opbouwen ten op zichte van het punt B. Deze achterstand noemen we de coriolisversnelling. Op de tekening is dit de blauwe afgebogen weg vanuit het punt A. Afhankelijk van de positie van de waarnemer zal hij dit verschijnsel anders zien gebeuren. Zo zal een stilstaande waarnemer buiten de schijf een rechte baan waarnemen (zie tekening, rode lijn), als de waarnemer zich nu op de draaiende schijf bevindt dan zal deze de schuine baan (blauwe lijn) van het voorwerp waarnemen.