21. 5. 1792–19. 9. 1843
Francouzský matematik a inženýr Gaspard-Gustave de Coriolis se narodil 21. května 1792 v Paříži jako syn důstojníka královské armády Jeana-Baptisty-Elzéara Coriolise a Marie-Sophie de Maillet. Krátce po jeho narození (v září 1792 byla zrušena monarchie) rodina uprchla z revoluční Paříže do Nancy, kde se otec stal průmyslníkem. Coriolis tam vyrůstal a chodil do školy. V roce 1808 složil přijímací zkoušku na École Polytechnique jako druhý nejlepší ročníku. Po absolvování pokračoval ve studiích na pařížské École des Ponts et Chaussées a několik let pak působil jako ženijní inženýr v departementu Meurthe-et-Moselle a v pohoří Vogézy.
Coriolis učitel
Po smrti otce byl nemocný Coriolis nucen podporovat rodinu. Na doporučení Augustina-Louise Cauchyho přijal v roce 1816 místo lektora (répétiteur) matematické analýzy a mechaniky na École Polytechnique, kde vyučoval až do roku 1838. V roce 1829 se navíc stal profesorem mechaniky na École Centrale des Arts et Manufactures a od roku 1832 začal přednášet i na École des Ponts et Chaussées. Po smrti Claude-Louise Naviera v roce 1836 převzal Coriolis Navierovu katedru aplikované mechaniky na École des Ponts et Chaussées a v témže roce nahradil Naviera také v Académie des Sciences. V roce 1838 ukončil vlastní výuku na École Polytechnique a převzal po Pierre Louisi Dulongovi funkci ředitele studií této školy.
Coriolis vědec
Coriolis se zabýval především matematickou analýzou, mechanikou a hydraulikou. Podrobně také studoval tření. Do fyziky a technické mechaniky Coriolis zavedl moderní pojmy práce a kinetická energie a jako první uvedl správný vztah pro kinetickou energii Ek = ½ m v2. Své myšlenky začal rozvíjet v roce 1819 a v roce 1824 s nimi seznámil Jeana-Victora Ponceleta. Oba pak nezávisle publikovali své práce na téma průmyslové mechaniky ve stejném roce 1829; Coriolisova kniha nesla název Du Calcul de l'effet des machines (O výpočtu účinku strojů). Coriolis v ní také navrhl jednotku práce dynamode, která odpovídala 1000 kilogram-metrům (z řec. dynamis, síla, a hodos, dráha); chtěl tím získat společné měřítko pro práci, kterou vykonává člověk, kůň i parní stroj. Pojem práce se ujal, jednotka dynamode se ale neprosadila.
Coriolisova síla
Coriolis je známý výpočtem sil působících v rotujících soustavách. Jedna z těchto sil nese jeho jméno – Coriolisova síla. Poprvé byla Coriolisova síla popsána v roce 1835 v pojednání Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps (O rovnicích relativního pohybu soustav těles). Coriolis ukázal, že Newtonovy pohybové zákony platí i v rotující vztažné soustavě, pokud k rovnicím přidáme zvláštní setrvačnou sílu. Tato síla má dnes zásadní význam v meteorologii, oceánografii a balistice – určuje směr větrů, mořských proudů a rotaci tlakových útvarů. Ve stejném roce Coriolis publikoval také matematickou teorii kulečníku v díle Théorie mathématique des effets du jeu de billard.
- Coriolisova síla
- Zdánlivá síla. Coriolisova síla je setrvačná síla, která působí na tělesa v rotující neinerciální vztažné soustavě, která se pohybuje kolmo ke směru otáčení. Coriolisova síla má kolmý směr k rychlosti těles. Způsobuje stáčení trajektorie těles proti směru otáčení soustavy.
- Fc = 2 · m · v · ω
- Fc – Coriolisova síla,
- m – hmotnost tělesa,
- v – rychlost tělesa vzhledem k soustavě,
- ω – úhlová rychlost otáčení soustavy.
- Coriolisova síla například určuje směr pasátů – stálých větrů v tropech. Vzduch proudící od subtropických tlakových výší k rovníkové sníženině se vlivem Coriolisovy síly stáčí: na severní polokouli na severovýchodní pasát, na jižní polokouli na jihovýchodní pasát. Tatáž síla také rozhoduje o tom, který břeh řeky bývá více podemílán – na severní polokouli je to častěji pravý břeh, na jižní levý. Coriolisova síla je však příliš slabá na to, aby ovlivňovala směr víru ve vypouštěné vaně; ten určují hlavně počáteční podmínky a tvar nádoby.
Foucaultovo kyvadlo
Coriolisovu sílu nejnázorněji demonstruje Foucaultovo kyvadlo – dlouhé a těžké kyvadlo s velkou dobou kmitu. Poprvé je veřejně předvedl francouzský fyzik Léon Foucault v roce 1851 v pařížském Panthéonu jako přímý důkaz rotace Země. Stránka Coriolisova síla uvádí:
Pokud takové kyvadlo rozkýveme podél čáry nakreslené na podlaze pod ním, začne se rovina kmitu velmi pomalu stáčet, a po nějaké době už nekýve rovnoběžně s nakreslenou čárou, ale šikmo k ní pod určitým úhlem. Velikost tohoto úhlu je tím větší, čím déle necháme kyvadlo kývat, takže po několika hodinách například kýve kolmo k původnímu směru.
Nemocný Coriolis
Od mládí vážně nemocný Gaspard-Gustave de Coriolis zemřel v Paříži 19. září 1843 ve věku 51 let. Pohřben je na hřbitově Cimetière du Montparnasse. Rok po jeho smrti, v roce 1844, vyšla rozšířená a revidovaná edice jeho hlavní práce pod názvem Traité de la mécanique des corps solides (Pojednání o mechanice pevných těles).
Cimetière du Montparnasse, Paříž, Francie
Pojmenováno po něm
- Coriolisova síla (Coriolisův jev) – zdánlivá síla v rotujících vztažných soustavách
- Coriolisovo zrychlení – přídavné zrychlení v rotujících soustavách
- Coriolisův průtokoměr – přístroj pro přímé měření hmotnostního průtoku
- Dynamode – jím navržená (a neujatá) jednotka práce 1000 kgf·m
- Jméno na Eiffelově věži v Paříži (mezi 72 francouzskými vědci a inženýry)
- Francouzské oceánografické plavidlo Coriolis (od roku 1963)
- Kráter Coriolis na odvrácené straně Měsíce
Odkazy a zdroje
- Gaspard-Gustave de Coriolis – J. J. O'Connor, E. F. Robertson, MacTutor History of Mathematics Archive
- Gaspard-Gustave de Coriolis – Encyclopædia Britannica
- Coriolisova síla – FyzWeb
- Coriolisova síla – Wikipedie