Następnym razem, widząc w wiadomościach informację o huraganie
lub tropikalnej burzy,
pokazującą silne wiatry, które niszczą drzewa i domy,
zadaj sobie pytanie: "Jak wiatr może wiać tak szybko?"
Jest to ruch, który zaczął się
ponad pięć miliardów lat temu.
Ale żeby zrozumieć dlaczego, musimy zrozumieć ruch obrotowy.
W fizyce mówimy o dwóch rodzajach ruchu.
Pierwszy to ruch prostoliniowy.
Wywieramy nacisk na obiekt i porusza się on w przód.
Drugi typ, obrotowy, wymaga wirującego obiektu,
lub nieruchomego, który obraca się wokół własnej osi .
Obiekt wprawiony w ruch prostoliniowy, będzie poruszał się w nieskończoność,
chyba że coś,
jak np. ruch płaszczyzny pod nim,
spowoduje, że zwolni i się zatrzyma.
To samo dzieje się się, kiedy zaczynasz czymś kręcić.
Będzie wirować dopóki nie zostanie zatrzymane.
Ale obroty mogą przyspieszyć.
Jeśli łyżwiarka ślizga się po tafli lodu
ruchem prostoliniowym i ściągnie ramiona do siebie,
będzie dalej ślizgać się z tą samą prędkością.
Ale jeśli wiruje na lodzie
i ściągnie do siebie ramiona,
wiecie co się wydarzy.
Wiruje szybciej.
Nazywamy to zachowaniem momentu pędu.
Matematycznie rzecz ujmując, moment pędu powstaje z dwóch wartości,
jedną z nich jest szybkość obrotu,
a drugą odległość masy od osi.
Jeżeli coś wiruje swobodnie,
im jedna wartość się zwiększa,
tym druga maleje.
Ramiona bliżej, obrót szybszy.
Ramiona dalej, obrót wolniejszy.
Ruch obrotowy powoduje także inne efekty.
Jeżeli jeździsz na karuzeli
i rzucisz piłkę do kolegi,
będzie się wydawało, że leci zakrzywionym torem.
Tor wcale nie jest zakrzywiony.
Tak naprawdę jest prostą linią.
To ty poruszałeś się po zakrzywionym torze,
ale z twojego punktu widzenia,
to piłka wydaje się zakręcać.
Nazywamy to efektem Coriolisa.
Kręcisz się na rozpędzonej karuzeli
właśnie teraz.
Nazywamy ją Ziemią.
Ziemia każdego dnia obraca się wokół własnej osi.
Ale dlaczego Ziemia się kręci?
Ta historia zaczyna się miliardy lat temu.
Chmura pyłu i gazu, która uformowała
słońce i Ziemię i planety
i ciebie i mnie, zaczęła się łączyć
pod wpływem ściągającej wszystko grawitacji.
Zanim zaczęła się łączyć
chmura bardzo delikatnie się obracała.
A kiedy się połączyła
tak jak ta łyżwiarka ściągająca do siebie ramiona,
obrót stawał się coraz szybszy.
Wszystko, co uformowało się z tej chmury,
słońce
i planety wokół słońca
i księżyce wokół planet,
wszystkie dostały w spadku ruch obrotowy.
Ten odziedziczony obrót daje nam noc i dzień.
A ten cykl dnia i nocy steruje pogodą.
Ziemia jest ciepła po stronie dnia,
chłodna po stronie z nocą,
cieplej jest na równiku niż na biegunach.
Różnica temperatur
powoduje zmiany w ciśnieniu powietrza,
a zmiany w ciśnieniu powietrza
poruszają powietrze.
Sprawiają, że wieje wiatr.
Ale ponieważ Ziemia się obraca,
poruszające się powietrze zakręca w prawo
na półkuli północnej
z powodu efektu Coriolisa.
Jeżeli w atmosferze jest obszar niskiego ciśnienia,
powietrze jest wypychane w tym kierunku,
jak woda spływająca do kratki ściekowej.
Ale powietrze w ruchu skręca w prawo,
przez co zaczyna się obracać.
Przy bardzo niskim ciśnieniu podczas burzy
powietrze jest ściskane coraz ciaśniej,
więc zaczyna się poruszać coraz szybciej.
Tak właśnie otrzymujemy silne wiatry huraganu.
Kiedy zobaczysz wirującą burzę w prognozie pogody,
pomyśl o tym.
Ten ruch obrotowy wziął się z ruchu obrotowego Ziemi,
a ruch obrotowy Ziemi jest pozostałością,
skamieliną,
delikatnego ruchu obrotowego chmury pyłu i gazu,
który scalił się, żeby powstała Ziemia
około pięć miliardów lat temu.
Widzicie coś, ruch obrotowy,
który jest starszy niż gleba,
starszy niż skały,
starszy nawet od samej Ziemi.