Koriolisova iluzija

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Koriolisova iluzija je pojava nepravilnog, netačnog opažanja predmeta ili pojava, izazvano fizičkim, fiziološkim ili psihološkim uzrocima koji u toku izvršavanja letačkih zadataka deluju na čula pilota i izazivaju pogrešno (netačno), prepoznavanje objektivne stvarnosti.[1][2][3] Nasaje kao posledica istovremene stimulaciju dva polukružna kanala i povezano je sa iznenadnim naginjanjem (napred ili unazad) glave pilota dok se letelica okreće.[4]

Ova iluzija se može desiti i kod naginjanja glave nadole (kada pilot gleda u tabelu ili ili piše na podlozi koja je na njegovim kolenima), naginjanja glave nagore (kada pilot gleda u instrumente ili prekidač iznad glave) ili kod pomeranja glave u stranu.

Ova ilizija može da proizvede neodoljiv osećaj da se avion kotrlja, naginje i skače u isto vreme, što se može uporediti sa osećajem kotrljanja niz padinu. Ova iluzija može dovesti i do toga da pilot brzo postane dezorijentisan i izgubi kontrolu nad avionom.[5][6]

Osnovne informacije[uredi | uredi izvor]

Koriolisova iluziju ili koriolisov efekat uzrokovan je koriolisovom silom, koja se javlja u jednačinama kretanja u rotirajućem koordinatnom sistemu. Ponekad ovu silu zovu i prividna sila (ili pseudo sila), zato što se ne manifestuje kada se posmatra kretanje unutar koordinatnog sistema. Bez obzira na odabrani model koordinatnog sistema, kretanje je uvek isto. Unutar koordinatnog sistema, stvarna sila delovanja, zajedno sa unutrašnjom silom, je dovoljna da objasni kretanje.

Polukružni kanali uva su tri polukružne, međusobno povezane cevi, koje su na neki način ekvivalentne osama žiroskopa, uređaja za merenje naklona, okretanja ili skretatnja odnosno uglova kretanja u tri ose aviona (pod pravim uglom jedna prema drugoj). Promena pravca kretanja aviona, koje se nazivaju valjanje, propinjanje ili skretanje, izazivaju pojavu odgovarajućih vestibularnih iluzija.

Koriolisovu silu je otkrio Gaspard-Gustav de Koriolis 1832. godine. Do kraja devetnaestog veka, Koriolisova sila je postala uobičajena fraza u meteorološkoj literaturi.[7] Koriolisova sila je klasifikovana kao fiktivna sila koja se primenjuje na objekte koji su u rotaciji.[8]

Kada se primeni na percepciju, ovo se dešava kada se glava osobe pomeri iz položaja mirovanja tokom okretanja. Ako se pojedinci okreću ulevo duž svoje Y-ose, a zatim guraju glavu napred, to će njihove glave izbaciti iz poravnanja i učiniti ih podložnim Koriolisovoj sili i rezultujućem efektu. Manifestacija ovog efekta pojedinci če osećati kao da im se glava naginje ulevo.[9] Ovo može izazvati mučninu, dezorijentaciju tokom kretanja. Ovi osećaji nelagodnosti nastaju u telu kada se signali koje šalju vestibularni sistem i vizuelni sistem ne slažu, ili oči možda govore telu da se neko ne kreće, ali fino podešena čula vestibularnog sistema detektuju i saopštavaju telu suprotno.[10]

U psihofizičkoj percepciji, koriolisov efekat (koji se naziva i koriolisova iluzija) je pogrešna percepcija orijentacije tela koja izazvana mučnininu usled koriolisove sile.[1][2][3] Ovaj efekat nastaje kada se glava pomera u suprotnom ili sličnom kretanju zajedno sa telom tokom okretanja, tokom koga rotacija glave utiče na polukružne kanale u uhu što izaziva osećaj vrtoglavice ili mučnine pre nego što se ravnoteža uspostavi, odnosno pre nego što se glava vrati u stabilizovano stanje.[4]

Vrtoglavica pri pomeranju glave tokom rotacije[uredi | uredi izvor]

U unutrašnjem uhu postoje tri polukružna kanala koji su raspoređeni skoro upravno jedan na drugi i koji se koriste za detekciju rotacije glave u tri prostorna pravca. Tokom (pasivne) rotacije oko Z-ose, pobuđuje se odgovarajući Z-lučni kanal (označen žuto na slici). Ako je glava sada rotirana oko X-ose (pokret klimanjem), to se registruje odgovarajućim H-lučnim kanalom (označen zeleno na slici). Ova aktivna rotacija glave istovremeno pomera Z-lučni kanal iz pasivne rotacije i istovremeno pomera Y-lučni kanal (označen crveno na slici).. Kao rezultat toga, Y-polukružni kanal registruje rotaciju koja ne odgovara aktivnoj rotaciji glave. To dovodi do manje ili više teške vrtoglavice. Ako nedostaje i vizuelna referenca, vrlo je verovatno da će kod pilota doći do prostorne dezorijentacije, jer pilot gubi ispravnu percepciju sopstvenog položaja tela i vazduhoplova kojim upravlja u prostoru.

Percepcija konstantne rotacije[uredi | uredi izvor]

Polukružni kanal liči na cev ispunjenu tečnošću koja u jednoj tački ima senzorne dlačice koje se sklanjaju ulevo ili udesno kada se tečnost kreće u polukružnom kanalu i tako registruje rotaciju.

Kada se okreće u smeru kazaljke na satu, tečnost u polukružnom kanalu u početku ostaje u mirovanju zbog sile inercije. Ovo uzrokuje da se senzorne dlačice sklone udesno.

Ako se rotacija održava konstantno, tečnost počinje da se kreće sve više i više zbog unutrašnjeg trenja sve dok čulne dlačice više ne doživljavaju otklon. Konstantna rotacija se više ne percipira nakon oko 30 sekundi

Ako se rotacija zaustavi, tečnost nastavlja da se kreće u smeru kazaljke na satu zbog sile inercije. Senzorne dlačice su skrenute ulevo i prijavljuju rotaciju u smeru suprotnom od kazaljke na satu koja ne postoji.

Ovaj efekat je posebno izražen u odsustvu vizuelne reference. Rotaciona vrtoglavica opisana gore se takođe povećava produženom konstantnom rotacijom.

Dezorijentacija nakon zaustavljanja konstantne rotacije[uredi | uredi izvor]

Prikaz funkcionisanja polukružnih kanal na početku, tokom i na kraju zaustavlja rotacije

Ovaj efekat se objašnjava interakcijom vestibularnog i vizuelnog sistema ( vestibulo-okularni refleks ). Obično se informacije iz polukružnih kanala koriste za automatsko prilagođavanje poravnanja očiju pokretu, inače ne bi bilo oštrog vizuelnog utiska kada se glava pomera.  Nakon konstantne rotacije, oči pokušavaju da nadoknade uočenu, ali nepostojeću rotaciju. To dovodi do oštećenja vida, vrtoglavice i poteškoća u koordinisanom kretanju.

Značaj Koriolisove iluzije u vazduhoplovstvu[uredi | uredi izvor]

Piloti lišeni vizuelnih referenci tokom letenja mogu brzo da izgube kontrolu nad avionom i podlegnu jednom od najvećih ubica opšte avijacije: prostornoj dezorijentaciji. Dok se fiziologija i opasnosti od prostorne dezorijentacije poučavaju tokom primarne i instrumentalne obuke letenja, piloti i dalje mogu pogrešno razumeti prostornu dezorijentaciju i kako se nositi sa njom. Jeadn oblika prostorne dezorjentacije tokom koje piloti mogu da izgune kontrolu nad svionom ke i Koriolisova iluzija.[11]

Koriolisova iluzija je uzrok prostorne dezorijentacije pilota:

  • Prilikom okretanja u oblacima (bez vizuelne reference), percepcija rotacije se gubi. Prilikom izlaska iz okreta nazad u pravi let, pilot oseti okretanje u suprotnom smeru i - ako se ne oslanja prvenstveno na ekrane svojih instrumenata - usmerava se nazad u prvobitni smer rotacije.
  • Ako pilot mora da okrene glavu nagore ili nadole da bi očitao svoje instrumente tokom okretanja, može doći do mučnine i može se poremetiti očitavanje displeja instrumenata,
  • Ako se uslovi vidljivosti pogoršaju tokom leta i pilot ne pređe blagovremeno sa vizuelne reference na letenje prema displejima instrumenata.

Imajući ovo u vidu Koriolisova iluzija ili Koriolisov efekat zabrinjava pilote, jer može kod njih izazvati ekstremnu dezorijentaciju.[12][13][14][15] Studija iz 1954. pokazala je da pilot može izgubiti prostornu orijentaciju nakon samo tri minuta leta avionom bez vizuelne reference. Koriolisova iluzija je poseban izazov u ​​akrobatici i vojnoj lovačkoj avijaciji, jer različiti manevri leta uključuju izražene rotacione pokrete.

Ovaj efekat dešava kada piloti ubrzavaju svoje avione i tada neprestano moraju da proveravaju avionske instrumente, što često uključuje pomeranje glave u raznim smerovima. Ovo je posebno opasno za pilota u toku letenja, jer može da stvori lažan osećaj (iluzija) da se istovremeno naginju, zavijaju i kotrljaju.[16] U ekstremnim situacijama, ova vrsta iluzije može dovesti do toga da pilot izgubi kontrolu nad avionom.[11]

Vidi još[uredi | uredi izvor]

Izvori[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b Jeffrey W. Vincoli (1999). Lewis' dictionary of occupational and environmental safety and health. CRC Press. str. 245. ISBN 1-56670-399-9. 
  2. ^ a b Mark S Sanders & Ernest J McCormick (1993). Human Factors in Engineering and Design (7th izd.). McGraw-Hill. str. 644. ISBN 0-07-112826-3. 
  3. ^ a b Sheldon M. Ebenholtz (2001). Oculomotor Systems and Perception. Cambridge University Press. ISBN 0-521-80459-0. [mrtva veza]
  4. ^ a b Kritzinger, Duane (2016-09-12). Aircraft System Safety: Assessments for Initial Airworthiness Certification (na jeziku: engleski). Woodhead Publishing. ISBN 978-0-08-100932-1. 
  5. ^ Kowalczuk, Krzysztof P.; Gazdzinski, Stefan P.; Janewicz, Michał; Gąsik, Marek; Lewkowicz, Rafał; Wyleżoł, Mariusz (februar 2016). „Hypoxia and Coriolis Illusion in Pilots During Simulated Flight”. Aerospace Medicine and Human Performance (na jeziku: engleski). 87 (2): 108—113. PMID 26802375. doi:10.3357/AMHP.4412.2016. Pristupljeno 2020-03-18. 
  6. ^ „Spatial Disorientation”. www.aopa.org. 2019-08-07. Pristupljeno 2020-03-18. 
  7. ^ Persson, Anders (1998-07-01). „How Do We Understand the Coriolis Force?”. Bulletin of the American Meteorological Society. 79 (7): 1373—1386. Bibcode:1998BAMS...79.1373P. ISSN 0003-0007. doi:10.1175/1520-0477(1998)079<1373:HDWUTC>2.0.CO;2 Slobodan pristup. 
  8. ^ OpenStaxCollege (2012-01-23), „Fictitious Forces and Non-inertial Frames: The Coriolis Force”, College Physics (na jeziku: engleski), Arhivirano iz originala 2019-03-27. g., Pristupljeno 2020-03-18 
  9. ^ Mather, George (2006). Foundations of Perception (na jeziku: engleski). Taylor & Francis. ISBN 978-0-86377-835-3. 
  10. ^ Sanderson, Jeffrey; Oman, Charles M.; Harris, Laurence R. (2007). „Measurement of oscillopsia induced by vestibular Coriolis stimulation”. Journal of Vestibular Research: Equilibrium & Orientation. 17 (5–6): 289—299. ISSN 0957-4271. PMID 18626139. S2CID 21502854. doi:10.3233/VES-2007-175-609. 
  11. ^ a b „Spatial Disorientation”. www.aopa.org (na jeziku: engleski). 2019-08-07. Pristupljeno 2023-11-11. 
  12. ^ Arnauld E. Nicogossian (1996). Space biology and medicine. Reston, VA: American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. str. 337. ISBN 1-56347-180-9. 
  13. ^ Thomas Brandt (2003). Vertigo: Its Multisensory Syndromes. Springer. str. 416. ISBN 0-387-40500-3. 
  14. ^ Fred H. Previc, William R. Ercoline (2004). Spatial Disorientation in Aviation. Reston, VA: American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. str. 249. ISBN 1-56347-654-1. 
  15. ^ Gilles Clément (2003). Fundamentals of Space Medicine. Springer. str. 41. ISBN 1-4020-1598-4. 
  16. ^ Kowalczuk, Krzysztof P.; Gazdzinski, Stefan P.; Janewicz, Michał; Gąsik, Marek; Lewkowicz, Rafał; Wyleżoł, Mariusz (2016-02-01). „Hypoxia and Coriolis Illusion in Pilots During Simulated Flight”. Aerospace Medicine and Human Performance. 87 (2): 108—113. ISSN 2375-6314. PMID 26802375. doi:10.3357/amhp.4412.2016. 

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje
u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Кориолисова_илузија&oldid=27442814”