科里奧利力(英語:Coriolis effect,簡稱:科氏力)是對旋轉(zhuǎn)體系中進行直線運動的質(zhì)點由于慣性相對于旋轉(zhuǎn)體系產(chǎn)生的直線運動的偏移的一種描述。
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科里奧利力(英語:Coriolis effect,簡稱:科氏力)是對旋轉(zhuǎn)體系中進行直線運動的質(zhì)點由于慣性相對于旋轉(zhuǎn)體系產(chǎn)生的直線運動的偏移的一種描述。
[編輯] 概述[編輯] 認識歷史科里奧利力是以牛頓力學為基礎的。1835年,法國氣象學家科里奧利(Gaspard-Gustave Coriolis)提出,為了描述旋轉(zhuǎn)體系的運動,需要在運動方程中引入一個假想的力,這就是科里奧利力。引入科里奧利力之后,人們可以像處理慣性系中的運動方程一樣簡單地處理旋轉(zhuǎn)體系中的運動方程,大大簡化了旋轉(zhuǎn)體系的處理方式。由于人類生活的地球本身就是一個巨大的旋轉(zhuǎn)體系,因而科里奧利力很快在流體運動領域取得了成功的應用。 [編輯] 物理學中的科里奧利力科里奧利力來自于物體運動所具有的慣性,在旋轉(zhuǎn)體系中進行直線運動的質(zhì)點,由于慣性的作用,有沿著原有運動方向繼續(xù)運動的趨勢,但是由于體系本身是旋轉(zhuǎn)的,在經(jīng)歷了一段時間的運動之后,體系中質(zhì)點的位置會有所變化,而它原有的運動趨勢的方向,如果以旋轉(zhuǎn)體系的視角去觀察,就會發(fā)生一定程度的偏離。 如右圖所示,當一個質(zhì)點相對于慣性系做直線運動時,相對于旋轉(zhuǎn)體系,其軌跡是一條曲線。立足于旋轉(zhuǎn)體系,我們認為有一個力驅(qū)使質(zhì)點運動軌跡形成曲線,這個力就是科里奧利力。 根據(jù)牛頓力學的理論,以旋轉(zhuǎn)體系為參照系,這種質(zhì)點的直線運動偏離原有方向的傾向被歸結為一個外加力的作用,這就是科里奧利力。從物理學的角度考慮,科里奧利力與離心力一樣,都不是真實存在的力,而是慣性作用在非慣性系內(nèi)的體現(xiàn)。 科里奧利力的計算公式如下: 式中 特殊的,在地球上,擁有水平于地面方向運動分量的物體受力大小為:
[編輯] 科里奧利力與科里奧利加速度的關系通常,在慣性系中觀察到的科里奧利加速度 |
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