전향 효과의 이해

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전향 효과에 대한 설명을 애니메이션으로 제작하였습니다. 이 애니메이션은 전향 효과가 어떻게 발생하는지 이해하는 데 도움을 주기 위하여 제작한 모형입니다. 실제 운동과 차이가 있을 수 있으며, 여러 조건을 단순화하였다는 점을 주의하시기 바랍니다. 특히, 물체가 이동하는 동안 위도의 변화에 따른 전향력의 변화를 고려하지 않았습니다. 지구의 북반구 표면에서 각 지점으로 발사된 물체가 애초 의도한 목적지의 오른쪽으로 편향하여 도달한다는 점을 쉽게 설명하기 위하여 노력하였습니다. 

 

특히, 동일 위도로 발사한 물체의 운동에 대해서는 특별히 주의할 필요가 있습니다. 동일 위도로 발사한 물체는 만약 지구가 정지해 있다면 위도선을 따라서 운동해야 하는 것처럼 생각하는 경우가 많습니다. 그러나, 그것은 오해입니다. 

 

만유인력에 의해 운동하는 두 물체는 서로 두 물체의 질량 중심 둘레를 운동해야 합니다. 지구에서 발사한 물체는 지구의 질량 중심 둘레를 운동해야 합니다. 따라서, 외력을 가해서 일부러 그렇게 운동하게 만들었다면 모르지만, 한 차례 힘을 가해 발사한 물체는 위도선을 따르는 운동을 할 수 없습니다. 그 대신 지구의 질량 중심 둘레를 따라 대원을 그리며 운동해야 합니다. 대원이란 그 지점을 통과하면서 지구 표면에 그릴 수 있는 가장 큰 원을 말합니다. 지구 내부가 균질한다면 그 원은 지구의 질량 중심을 통과하게 되어 있습니다. 따라서, 동일 위도로 발사한 물체는 위도선을 따라서 움직이지 않고, 두 지점을 통과하는 대원을 따라서 운동합니다. 이러한 내용을 이해한 후 아래 동영상을 보시기 바랍니다. 

 

 

 

참고 문헌

• 조영우. (2013, April 28). 코리올리 효과의 이해, Coriolis effect explained [Video]. YouTube. https://youtu.be/S9Eb9ey17Ps

• TSG Physics. (2012, June 5). Coriolis Effect [Video]. YouTube. https://youtu.be/dt_XJp77-mk

• samwsm1. (2008, June 12). Coriolis Effect (2-11) [Video]. YouTube. http://youtu.be/mcPs_OdQOYU

 

발전 과제

• 동쪽이나 서쪽으로 발사할 때 저격수의 총알은 어떻게 빗나갈까?, http://www.youtube.com/watch?v=jX7dcl_ERNs