大気の力学①運動方程式をいじる
お久しぶりの投稿になってしまいました。
最近はちょっとインプットばっかりで、問題を解いたりブログ更新したりっていうアウトプットが滞りがちでした😅専門分野でちょっと苦戦しておりまして…
今回はリフレッシュのためにも運動方程式をいじってみたいと思います。
まず、運動方程式って何？というところから。
運動方程式とは
本当は、この箱の重心にだけ質量があるわけじゃないんだけど、重心にこの箱の全質量が集中していると考えると、物体の運動（加速度）はこのようにシンプルに表すことができます。
目の前の運動について考えるのであれば、大体の運動はこのまま運動方程式を使って記述することができるのですが、地球は自転していますよね。
ですから、地球の中にいる私たちの視点で地球規模の運動を考えるときにはちょっと工夫が必要なんです。
今回は、地球の中にいる人が地球の運動を考えやすくするために、
①座標を回転させよう
②極座標に変換してみよう
以上を実践してみたいと思います。
というように、自然と分解できますのでお楽しみに😄
①座標を回転させよう
この運動方程式の右辺第1項が回転座標系の中からみた見かけの運動、第２項をコリオリの力、外向きに働く第３項を遠心力と言います。
②極座標に変換してみよう
今度は極座標で考えてみます。
このθを、地球の自転によって変化した分と相対運動によって変化した分とで分けてみると、
このように、地球の自転による遠心力とコリオリの力がみえます。
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今回はただひたすらに微分してみました。
面倒臭いけど、深く考えずに計算してみるっていうのも、リフレッシュ…にはならないかもしれないけど、無心になれます笑
コリオリの力とか遠心力って特別どこかから湧いてきた力ではないっていう解釈でいいんじゃないでしょうか。
今回運動方程式をいじってみましたが、これは風を考える上での下ごしらえなんです！
次回、風についてまとめていきたいと思います。
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