왜 한 방향으로 휘어지지? 전향력

서론

세상에는 물리적으로 보이지 않는 것들이 많이 존재한다. 실제로 존재하지만 크기가 매우 작아서 보이지 않는 미시세계도 있지만 어떤 운동을 설명하기 위해 작용하는 가상의 힘들도 있다. 이번에는 코리올리 효과라고 불리는 전향력에 대해 알아보자.

 

전향력이란?

전향력이란 회전 하고 있는 프레임 내에서 운동하는 물체가 운동 속도 방향에 수직으로 작용하는 가상의 힘을 일컫는다. 코리올리 효과라고도 불리는 전향력은 프랑스의 과학자 코리올리에 의해 1835년에 처음 설명되었다. 전향력은 지구의 자전 때문에 주로 발생하는데, 이는 특히 대기와 해양의 순환에 큰 영향을 미친다.

 

전향력이 작용하는 원리

지구는 스스로 자전하고 있기 때문에 지구 위에서 운동하는 물체는 지구 위에서 직선운동을 하지만 지구의 회전방향에 따라 움직이게 된다. 아래 그림과 같이 A 지점에서 발사한 물체가 B 방향으로 가게 되는데 시간이 잠깐 흐른 후 지구 자전에 의해 A 와 B 는 오른쪽으로 움직이게 되는데 처음에 겨냥했던 위치 B의 오른쪽으로 물체가 날아가게 됩니다. 북반구는 운동하는 물체의 진행 방향의 오른쪽으로 전향력이 작용하여 오른쪽으로 휘어지며, 남반구는 운동하는 물체는 진행 방향의 왼쪽으로 전향력이 작용하여 왼쪽으로 휘어지게 됩니다.

전향력

 

전향력이 작용하는 예시

이러한 가상의 힘 전향력은 여러 가지 분야에서 영향을 미칩니다. 첫 번째 지구의 대기 순환에 영향을 미치는데 무역풍, 편서풍, 극동풍 등 각 위치에서 바람의 방향이 여러 방향으로 불게 됩니다. 두 번째 해류의 흐름에도 전향력이 미치는데, 각 대양의 해류는 전향력에 따라 일정한 방향으로 흘러갑니다. 마지막으로 물체를 쏘는 것을 작용 원리로 알아보았는데 장거리 미사일의 궤적을 계산할 때도 전향력을 고려해야 정확한 목표에 도달할 수 있습니다. 전향력, 즉 코리올리 효과는 지구의 자전으로 발생하는 물리적 현상입니다. 대기와 해양의 순환, 물체의 발사에서 목표 위치 조정 등 다양한 분야에 영향을 미칩니다.