Представьте на мгновение, что вы застряли на борту корабля в океане без карты, радио, GPS или каких-либо ориентиров. Есть ли способ определить хотя бы в каком полушарии вы находитесь?
Эта сцена разыгрывается в фильме «План побега» (2013), в котором главный герой Бреслин, которого играет американский актер Сильвестр Сталлоне, пытается определить местонахождение тюремного корабля, в ловушке которого он находится, наблюдая за движением воды в туалете. Он говорит своим сокамерникам, что «вода течет против часовой стрелки над экватором», и определяет, что тюремный корабль находится у берегов Марокко. Это возможно? Можете ли вы на самом деле использовать туалет со смывом, чтобы выяснить, находитесь ли вы в Северном или Южном полушарии?
К сожалению — нет. Все потому, что туалеты, как правило, наклоняют струи воды в чаше, чтобы управлять направлением слива. Сцена в фильме, однако, вводит понятие силы Кориолиса или эффекта Кориолиса, которые могут влиять на путь жидкостей, таких как воздух или вода, но их стоит пояснить отдельно. Действие силы Кориолиса заключается в кажущемся отклонении пути объекта, который движется во вращающейся системе координат.
На Земле объект, движущийся с севера на юг, будет казаться отклоняющимся вправо в северном полушарии и влево в южном. У этого явления две причины: во-первых, Земля вращается на восток; во-вторых, относительная скорость и направление точки на Земле являются функцией широты (она практически равна нулю на полюсах и достигает максимального значения на экваторе). Таким образом, если бы вы выстрелили из пушки пулей на север из точки на экваторе, пуля приземлилась бы к востоку от своей прямой северной траектории. Аналогичное смещение происходит, если пушечное ядро выпущено в любом направлении. Однако в Южном полушарии, поскольку Земля также вращается на восток, отклонение будет влево.
Сила Кориолиса также действует на воздух и воду аналогичным образом, но только в том случае, если объемы этих жидкостей чрезвычайно велики. Итак, в туалете, даже если влияние струй, заполняющих чашу, было незначительным, объем воды в туалете слишком мал, чтобы вращение Земли (и сила Кориолиса) как-то заметно повлияли на него.