Hoofdbanner

Wanneer je met je auto een scherpe bocht naar links maakt, voel je dat je met een bepaalde kracht naar rechts wordt geduwd. Hetzelfde gebeurt bij een centrifuge. Bij snelle draaiing wordt het wasgoed tegen de wand geduwd en verdwijnt het water door de gaatjes in de wand. Vroeger werd deze kracht dan ook de centrifugale (ook wel middelpuntvliedende) kracht genoemd. Maar het is een schijnkracht, d.w.z. ze bestaat niet echt.

Wanneer op een voorwerp geen resulterende kracht werkt, gaat dit voorwerp met constante snelheid recht vooruit. Dit wordt de eerste wet van Newton genoemd. Om een cirkelbeweging te beschrijven is een continue kracht, steeds gericht op het denkbeeldige middelpunt van de cirkel, nodig. In het geval van de auto wordt deze kracht geleverd doordat je je schrap zet, of doordat de deur van de auto jou terugduwt. Bij de centrifuge duwt de wand van de trommel het wasgoed terug. Overigens, bij de auto zelf zorgen de dwarswrijvingskrachten op de vier wielen voor de krachten naar het middelpunt. Dat merk je ook als je banden versleten zijn of het wegdek glad is: je kunt dan een minder scherpe bocht maken, de krachten richting het middelpunt zijn niet groot genoeg.
Hetzelfde gebeurt wanneer je een voorwerp aan een touw horizontaal rondslingert. Als het voorwerp niet langer aan het touw vastzit, dus losschiet, zal het in een rechte lijn weggeschoten worden, vergelijk hoe een kogelslingeraar dat doet. Zolang het voorwerp aan het touw vastzit, zorgt de spankracht van het touw voor de kracht naar het middelpunt (de middelpuntzoekende kracht), zie het plaatje hieronder.

        Touw


Bij een cirkelbeweging is er dus steeds sprake van een middelpuntzoekende kracht, de ene keer geleverd door wrijvingskrachten, de andere keer door normaalkrachten (het terugduwen van een wand), de spankracht (zie hierboven), soms ook door de zwaartekracht (een emmer water die je verticaal rondslingert, waarbij het water niet naar beneden valt), of de gravitatiekracht (de reden dat de aarde rond de zon blijft draaien).

Een andere schijnkracht is de corioliskracht. Dit is de kracht die er ogenschijnlijk voor zorgt dat een in eerste instantie rechte beweging in de noord-zuid richting van de aarde een afwijking vertoont in oostelijke richting. In de weerkunde heet dit de Wet van Buys Ballot. Normaal zouden de luchtstromen rechtstreeks richting een lagedrukgebied gaan, maar door de draaiing van de aarde om zijn as stromen ze er min of meer cirkelvormig omheen. Op weerkaarten zijn deze patronen vaak fraai te zien.
Daarbij moet je bedenken dat een plek op de evenaar veel sneller ronddraait dan een plek bijvoorbeeld in Nederland. Bij de noord- en zuidpool is de omwentelingssnelheid zelfs minimaal. De afwijking van een denkbeeldige rechte lijn is bij de evenaar dan ook het grootst. Echter, deze afwijking komt niet door een kracht (de zgn. corioliskracht) maar door het feit dat de aarde onder de luchtstroom aan het wegdraaien is, op de evenaar sneller dan eronder of erboven. Op het noordelijk halfrond is deze stroming tegen de klok in, op het zuidelijk halfrond met de klok mee. De werking van de slinger van Foucault, zo prachtig te zien bij de ingang van het Huygensgebouw van de Radboud Universiteit, is ook op dit mechanisme gebaseerd. De naam corioliskracht is afgeleid van degene die dit effect als eerste beschreef, in 1835: Gustave-Gaspard Coriolis.

Hij gaf een biljartbal op een ronddraaiende schijf een bepaalde snelheid. Het bovenste plaatje in het bovenaanzicht. De rode stip geeft aan dat de schijf ronddraait. De biljartbal gaat in een rechte lijn naar beneden. We gaan er hier van uit dat de biljartbal vrijwel geen wrijvingskrachten ondervindt.

                           Corioliskraftanimation
            

Het onderste plaatje geeft weer hoe de stilstaande rode stip de beweging van de biljartbal waarneemt. De beweging is nu boogvormig. Omdat wij onszelf als waarnemer op een vaste plek op aarde bevinden, kunnen wij ons vereenzelvigen met de rode stip. Wij zien dus een gekromde beweging, veroorzaakt door, zoals wij denken, de corioliskracht. Die dus een schijnkracht is.
In de praktijk houdt men rekening met deze coriolisafwijking, bij beschietingen met kogels, bij lucht- en zeestromen. Men vult in de formules een bepaalde waarde voor de corioliskracht in en komt dan (proefondervindelijk) tot een correcte beweging.

En de richting van de draaiing van het water bij een afvoerputje dan, is die op het noordelijk halfrond daardoor tegengesteld aan die op het zuidelijk halfrond? Nee, dit is niet waar. De aarde draait veel te langzaam rond om dit te beïnvloeden. De richting van de draaiing hangt van toevallige omstandigheden af als de vorm van de wasbak, de al aanwezige rotatie van het water, de niet helemaal verticale richting van de waterstroom etc. Een broodje aap verhaal dus.