This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam

സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്

കൊറിയോലിസ് ബലം

Coriolis effect

ക്ലാസ്സിക്കല്‍ ഭൗതികശാസ്ത്രമനുസരിച്ച് ഒരു പ്രത്യേക ജഡത്വീയബലം. എന്‍ജിനീയറും ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞനും ആയ ഫ്രഞ്ചുകാരന്‍ ഗുസ്തേവ് ഗാസ്പാര്‍ഡ് ദ കൊറിയോലിസ് (1792-1843) ആണ് ഈ ബലത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരണം ആദ്യമായി (1835) നല്കിയത്. അദ്ദേഹത്തിന്റെ പേരിലാണ് ഈ ബലം അറിയപ്പെടുന്നത്.

തിരിയുന്ന ഒരു നിര്‍ദേശക ഫ്രേം ത്വരിതഗതിയുള്ളതാണ്. അതില്‍ ന്യൂട്ടന്റെ ചലനനിയമങ്ങള്‍ പ്രയോഗിക്കുന്നത് സാധുവല്ല. ഈ ഫ്രേമില്‍ ചലനനിയമങ്ങള്‍ പ്രയോഗിക്കുമ്പോള്‍ ലഭിക്കുന്ന സമീകരണങ്ങളില്‍ ഒരു പ്രത്യേക ജഡത്വീയബലവും ഉള്‍പ്പെടുത്തേണ്ടിവരും എന്ന് കൊറിയോലിസ് തെളിയിച്ചു. അപ്രദക്ഷിണമായി തിരിയുന്ന ഒരു ഫ്രേമില്‍ ഒരു കണം നീങ്ങുമ്പോള്‍ കൊറിയോലിസ് ബലം അതിന്റെ മുന്നോട്ടുള്ള ദിശയുടെ വലതുവശത്തേക്കും ഫ്രേം പ്രദക്ഷിണമായി തിരിയുമ്പോള്‍ ബലം ഇടതുവശത്തേക്കുമായിരിക്കും ഉണ്ടാവുന്നത്. സഞ്ചരിക്കുന്ന കണത്തിന്റെ സ്പര്‍ശരേഖീയ പ്രവേഗ(tangential velocity)ത്തിന് അഥവാ അനുപ്രസ്ഥ(longitudinal) ദിക്കിലേക്കുള്ള പ്രവേഗത്തിന് ഉണ്ടാവുന്ന മാറ്റവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ് കൊറിയോലിസ് ബലം.

ഒരു നിശ്ചിത കോണികപ്രവേഗം (angular velocity) - യോടുകൂടി അപ്രദക്ഷിണമായി തിരിഞ്ഞുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു മേശയില്‍ ഒരു കണം തിരിച്ചിലിന്റെ കേന്ദ്രത്തില്‍നിന്ന് പുറത്തേക്ക് ആര(radius)ത്തിലൂടെ ν എന്ന നിശ്ചിത പ്രവേഗത്തോടെ നീങ്ങുന്നു എന്നിരിക്കട്ടെ (ചിത്രം). കണം കേന്ദ്രത്തില്‍ നിന്നു r ദൂരം അകലുമ്പോള്‍ അതിന്റെ സ്പര്‍ശരേഖീയ പ്രവേഗം r ω ആയിരിക്കും. r കൂടുന്തോറും ഈ പ്രവേഗം ഇടതുവശത്തേക്ക് കൂടിക്കൊണ്ടിരിക്കും. കണത്തിന്റെ ഇടതുവശത്തേക്കുള്ള ത്വരണം 2v ω ആണെന്നു കാണാം. അപ്പോള്‍ ന്യൂട്ടന്റെ രണ്ടാം ചലനനിയമപ്രകാരം കണം ഇടതുവശത്തേക്ക് 2mv ω-യ്ക്കു സമമായ ഒരു ബലത്തിനു വിധേയമായിരിക്കുന്നു. തിരിയുന്ന ഫ്രേമില്‍ നിന്നുള്ള കാഴ്ചപ്പാടില്‍ കണം നേര്‍വരയില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നതുകൊണ്ട് ഇടതുവശത്തേക്കുള്ള ബലത്തിനു നേരെ എതിരായി വലതുവശത്തേക്ക് 2mv ω എന്ന ഒരു ബലത്തിനും കണം വിധേയമായിരിക്കുന്നു എന്ന നിഗമനത്തില്‍ എത്തിച്ചേരാം. ഈ ബലമാണ് കൊറിയോലിസ് ബലം.

കറങ്ങുന്ന മേശ ത്വരണമുള്ള ഒരു ഫ്രേം ആണെന്നും അതില്‍ ന്യൂട്ടന്റെ ചലനനിയമങ്ങള്‍ സാധുവല്ലെന്നും കൊറിയോലിസ് ബലത്തിന് നിരപേക്ഷമായി ഒരു നിലനില്പില്ലെന്നും ഓര്‍ക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇപ്രകാരമുള്ള ഒരു ബലത്തിന് ഒരുദ്ഭവഹേതു കാണാനും കഴിയുന്നതല്ല.

എന്നാല്‍ ഭൂമി സ്വന്തം അച്ചുതണ്ടിന്മേലും സൂര്യനു ചുറ്റുമായും കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനാല്‍ ഭൂമിയില്‍ നിന്ന് ഓരോ വിധത്തിലുള്ള ചലനങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കുന്നവര്‍ക്കു കൊറിയോലിസ് ബലം യഥാര്‍ഥമാണെന്നു തോന്നും.

കൊറിയോലിസ് ബലം അസ്ട്രോഫിസിക്സിലും താരകീയ വിജ്ഞാനീയത്തിലും ഭൂശാസ്ത്രത്തിലും പ്രത്യേകിച്ച് കാലാവസ്ഥാശാസ്ത്രത്തിലും ഭൂവിജ്ഞാനീയത്തിലും സമുദ്രവിജ്ഞാനീയത്തിലും അര്‍ഥവത്താണ്. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള എല്ലാ ചലനങ്ങളിലും കൊറിയോലിസ് ബലത്തിനു സ്ഥാനമുണ്ട്. കാറ്റുകളുടെ ദിശയെയും ചുഴലിക്കാറ്റുകളെയും പുഴകളുടെ ഗതിയെയും സമുദ്രത്തിലെ അടിയൊഴുക്കുകളെയും സംബന്ധിച്ച ചലനകാര്യങ്ങളില്‍ കൊറിയോലിസ് ബലം സംഗതമാണ്. ഭൂമിയില്‍നിന്നു തൊടുത്തുവിടുന്ന ബാലിസ്റ്റിക് മിസൈലുകളുടെ പ്രയോഗത്തിലും റോക്കറ്റുകളുടെയും ബഹിരാകാശവാഹനങ്ങളുടെയും വിക്ഷേപണത്തിലും കൊറിയോലിസ് ബലം കണക്കിലെടുക്കേണ്ടതുണ്ട്.

അണുവിന്റെ ഘൂര്‍ണന(rotation)ത്തെയും കമ്പനത്തെയും കൊറിയോലിസ് ബലം സ്വാധീനിക്കുന്നതുകൊണ്ട് തന്മാത്രീയ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിയിലും ഈ ബലം കണക്കിലെടുക്കേണ്ടതുണ്ട്.

(പ്രൊഫ. ടി.ബി. തോമസ്)