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 ロスビー数について教えてください.
 その前に,管内に流体が流れておりその間が角速度ωで回転したとき流体にコリオリ力の影響はあるのでしょうか?
 もしあるならばその影響が現れる限界はあるのでしょうか?
 このとき多分ロスビー数が関係していると思うのですがいかがですか?

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A 回答 (2件)

流体力学は専門じゃないですが,とりあえず知っていることだけ...



ロスビー数の定義は,流体の運動の代表的速度をv,代表的長さをL,
角速度をωとしたとき,
(1)  Ro = v/2Lω
です.
これはちょうど (慣性力)/(コリオリ力) になっています.
ナビエ・ストークス方程式の慣性項が ρ(v・grad)v ~ ρv^2/L
コリオリ項が 2ρ(v×ω) ~ 2ρvω ですから,
(ρv^2/L)/2ρvω = v/2Lω というわけです.
Ro が小さいほど,コリオリ力の影響があることになります.
もし,Ro << 1 なら,慣性項(非線形)は無視できて,
ナビエ・ストークス方程式は線型になります.

低気圧や高気圧の風の回転方向が北半球と南半球で違うのは,
コリオリ力の効果です.
風呂の栓を抜いたときにできる渦の回転方向にも
コリオリ力が効きそうな気がしますが,
通常は効かないようです
(http://www-ccce.kek.jp/~morita/phys-faq/3-4J.htm …を参照してください).

なお,流体の運動で有名なパラメーターにレイノルズ数Rがあります.
(2)  R = Lvρ/η
ですが,これは (慣性力)/(粘性力) です.
粘性力は ηΔv ~ ηv/L^2 です.
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この回答へのお礼

専門的過ぎて回答が得られないと思いましたが回答ありがとうございます.

お礼日時:2001/03/13 13:46

専門外で的外れかもしれませんが、以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?


「風呂の渦はどちら回り」

ご参考まで。

参考URL:http://www-ccce.kek.jp/People/morita/phys-faq/3- …
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この回答へのお礼

参考になりました.どうもありがとうございます.

お礼日時:2001/03/13 13:44

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角運動量保存の法則がいまいちよくわかりません。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A7%92%E9%81%8B%E5%8B%95%E9%87%8F%E4%BF%9D%E5%AD%98%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87
ここで説明されているフィギュアスケートの例もよくわかりません。
わかりやすく教えてください。厳密な意味ではなくて、なんとなくこんな
意味だよって感じで教えてくれるとうれしいです。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

角運動量保存則は、
角運動量:L、慣性モーメント:I、角速度:ωとすると、
L = I・ω = 一定
で表されます(定義)。

慣性モーメントは、
I=∫(r^2)dm
で表されますが、中学生相手だと簡単のために
I=m・r^2 (m:質量 , r:回転半径)
などとしたほうが良いでしょう。

この式より、
rが小さくなれば、Iは小さくなり、
rが大きくなれば、Iは大きくなる、ことが分かります。

さらに角運動量 「L= I・ω =一定」 のため、

Iが小さくなれば(rが小さくなれば)、ωは大きくなり、
Iが大きくなれば(rが大きくなれば)、ωは小さくなる。

フィギュアスケートの選手が手を上に上げて(rを小さくして)、回転すると、高回転となる(ωが大きくなる)わけです。
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