Повышение эффективности процесса обучения в вузе требует практического овладения разнообразными когнитивными моделями, позволяющими успешно входить в процесс познания той или иной дисциплины, формировать на этой основе механизмы рефлексии изучаемого материала.
Не секрет, что одним из наиболее сложных для восприятия и осознания обучаемыми в курсе теоретической механики является понятие кориолисова ускорения. Традиционная процедура вывода теоремы Кориолиса достаточно формализована и неинформативна в плане выяснения конкретно-научной сущности и мировоззренческого содержания ускорения Кориолиса. Такой подход не позволяет наглядно представить скрытый механизм «появления» данного ускорения при сложном движении материальных объектов, что, совершенно очевидно, не способствует эффективному развитию уровня знаний о математических закономерностях в механике.
В этой связи, в ходе вывода теоремы Кориолиса
целесообразно, на наш взгляд, вначале акцентировать внимание обучаемых на
констатации явления, наблюдаемого в результате исследования сложного движения
точки. А именно: влияние переносного движения на относительную скорость точки -
благодаря наличию вращательной части переносного движения вектор относительной
скорости 
дополнительно
изменяет своё направление; влияние относительного движения на переносное
движение - благодаря относительной скорости точка переходит в
область других переносных скоростей.
Дальнейшая цепь рассуждений может быть следующей.
Скорость конца вектора скорости есть ускорение (формула Эйлера 
). Наличие угловой скорости переносного движения 
обусловливает появление
дополнительной скорости конца вектора . Тогда вектор дополнительного ускорения есть 
, так как добавочный поворот вектора обусловлен вращением
подвижного пространства с угловой скоростью .
Теперь, если относительное положение движущейся точки
(например относительно базиса, имеющего начало отсчета в какой-либо точке
вектора ) в момент времени t1 задано
вектором 
, то скорость 
. В момент времени t2 = t1 + Dt благодаря
относительной скорости положение точки изменится и её скорость будет равна 
Тогда появляется ещё
одно дополнительное ускорение
.
В результате полное добавочное или Кориолисово
ускорение будет определяться как 
. Тем самым наглядно показывается, что ускорение Кориолиса
есть совместный эффект вращательного движения подвижной среды и относительного
движения точки. Оно будет исчезать всякий раз, когда будет отсутствовать один
из этих двух факторов.
Предлагаемая «упрощенная» процедура введения в аппарат механики понятия кориолисова ускорения позволяет не только значительно сократить аудиторный регламент времени на изучении данной темы в курсе теоретической механики, но и наиболее эффективно реализовать в учебном процессе методологические принципы простоты и объяснения научного знания.
Библиографическая ссылка
Штагер Е.В., Пышной А.М. Процедура оптимизации представления кориолисова ускорения в курсе теоретической механики // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2009. № 4. С. 103-0;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=129 (дата обращения: 03.04.2025).