Земля, вообще-то говоря, не является инерциальной системой отсчёта, так как участвует во вращательных движениях - суточном и годовом. Поэтому в системе отсчёта, связанной с Землёй, необходимо учитывать силы инерции. Это хорошо демонстрирует маятник Фуко - длинный (60-90 м), массивный (первые десятки килограмм) маятник, характерен тем, что в процессе колебаний плоскость его качания вращается относительно наблюдателя, стоящего на полу демонстрационного зала.
Рассмотрим случай, когда человек находится на карусели в виде сплошного диска, радиус которого r, вращающейся с угловой скоростью w. Если человек решил переместиться по диску карусели со скоростью v0, направленной, например, в сторону вращения карусели. Относительно неподвижной системы координат скорость человека сложится из линейной скорости карусели wr и скорости человека относительно карусели. Его полная скорость в этом случае станет:
Центростремительное ускорение станет:
Это ускорение порождает силу Q = mac, то есть, горизонтальную составляющую силы реакции на человека со стороны диска карусели.
В системе карусели на человека действует сила
Основной закон динамики во вращающейся системе в этом случае станет:
Знак (-) означает, что эта сила стремится сообщить движение телу от центра. Эта сила, отбрасывающая человека от центра, состоит из силы центробежной силы инерции, котороая возрастает по мере удаления тела от центра вращения, и силы Кориолиса, возникающей в случае движения тела во врашающейся системе координат. Эта последняя сила зависит от скорости движения и угловой скорости вращения системы.
В случае движения тела не по окружности, а по радиусу, то сила Кориолиса окажется направленной не по радиусу, а в направлении, перпендикулярном ему. Векторы скорости перемещения, угловой скорости и силы Кориолиса взаимно перпендикулярны.
Рассмотрим случай, когда пушка, стоящая на полюсе, стреляет вдоль меридиана в цель, находящуюся на этом меридиане. Траектория снаряда лежит в начальной плоскости меридиана, но цель за время полёта переместилась вместе с вращающейся Землёй и оказалась токе, отличной от той, куда падает снаряд. Снаряд во время полёта как бы выталкивается из плоскости меридиана в плоскость его полёта.
Именно также объясняется и дрейф плоскости колебания маятника Фуко. При этом можно показать, что если период колебаний маятника Фуко будет меньше угловой скорости вращения Земли, то плоскость маятника будет дрейфовать в северном полушарии против часовой стрелки. Эсли же период колебаний превышает угловую скорость Земли, то дрейф будет в обратном направлении, то есть, в направлении часовой стрелки.
Это можно отнести к природным автоколебательным системам, таким, пульсации в режиме ветра или морских течений, приливо-отливных явлений, а также к таким, как существующие в атмосфере Земли стоячим термобарическим волнам (термобарическим сейшам), периоды колебаний которых составляют несколько суток. Температурные поля и поля давлений, линейные размеры которых составляют тысячи километров, медленно вращаются по часовой стрелке.
Для описания природных процессов даже вводится понятие маятникового часа. 12 маятниковых часов - промежуток времени, в течение которого плоскость качания маятника Фуко описывает в своём движении дугу, равную половину длины окружности. На полюсе это время равно точно 12 звездым часам, а с широтой эти 12 часов делятся на синус широты.
Направления силы Кориолиса можно определить, пользуямь правилом левой руки. Вектор угловой скорости должен "накалывать" ладонь левой руки, а пальцы ориентируются по направлению скорости движущегося тела. Отставленный под углом 90o большой палец покажет направление силы Кориолиса.
Если скорость движения тела составляет с осью вращения некий угол f, то величина силы Кориолиса составит
Пальцы левой руки в любом случае необходимо направлять по вектору скорости движущегося тела.
Именно вследствие этой силы пассаты - ветры, дующие от тропиков к экватору, отклоняются к западу. Легко убедиться, применяя выше упомянутое мнемоническое правило, что это справедливо как для северного, так и для южного полушарий.
Эта сила проявляется в виде закона Бэра. Она заставляет реки, текущие в северном полушарии в меридиональном направлении, подмывать правый берег.
В 1883 году немецкий учёный Фердинанд Рейх в своих экспериментах, проведённых во Фрейбургской шахте показал, что при падении на глубину 158 метров тело отклоняется к востоку на 28,3 см.