科里奥利力

1c.科里奥利力(Coriolisforce)当物体相对于转动参考系运动时，在此转动参考系内观察，物体所受到的惯性力除了惯性离心力之外，还有科里奥利力。m为物体的质量，为物体相对于转动参考系的速度，为转动参考系相对惯性系转动的角速度。简称为科氏力。vmfC2v—1835年提出科里奥利1792-1843niamf对于转动参考系作变速转动和质点相对于转动参考系作变速运动的一般情况上式也适用。2d.科里奥利力的例子vmfC2这是因为地球实际上是一个转动参考系，地球上的运动物体也受科里奥利力的作用。1.贝尔定律：北半球河流右岸比较陡削，南半球则左岸比较陡峭。这是人们从实际观察中总结出来的。左岸右岸汉口----左岸武昌----右岸(平缓的江滩)(陡峭的江岸)(北)(南)vCfvCf对北半球其它流向的河流有相同的结论。如：v南半球北半球CfvCfvCf南半球的情况相反3d.科里奥利力的例子vmfC22.信风的形成赤道vCfvCf赤道附近的信风在北半球是东北方向，在南半球是东南方向。赤道附近日照强烈，空气受热上升，引起赤道两边的空气向赤道流动。但受科里奥利力而偏离南北方向。4d.科里奥利力的例子vmfC23.北半球的强热带风暴CfvvvvCfCfCf北半球的强热带风暴是在热带低气压中心附近形成的，当外面的高气压空气向低气压中心涌入时，由于科氏力的作用，气流的方向将偏向气流速度的右方，从高空看是沿逆时针方向旋转的涡旋。在南半球则是顺时针方向。低气压区5d.科里奥利力的例子vmfC23.北半球的强热带风暴CfvvvvCfCfCf北半球的强热带风暴是在热带低气压中心附近形成的，当外面的高气压空气向低气压中心涌入时，由于科氏力的作用，气流的方向将偏向气流速度的右方，从高空看是沿逆时针方向旋转的涡旋。在南半球则是顺时针方向。低气压区由于相同的原因，在北半球，水池放水时形成的涡旋，也是沿逆时针方向旋转的。若在南半球，则为顺时针方向。6d.科里奥利力的例子vmfC24.落体偏东物体从高处自由下落，所受科里奥利力的方向不论在南北半球均向东，因此使落点偏东。A物体并不垂直下落到地面B点，而是稍稍偏向东方的C点。CAB东vCf显然，赤道上这一效应最大，两极没有此效应。Cfv50m5mm7vmfC2小论文：在转盘上看，质点的运动轨迹？(可以是小软件)8vmfC2小论文：科里奥利力在多大程度上影响投篮的准确性？一战期间，德国为轰炸法国首都巴黎曾专门制造了一座超远程的“巴黎大炮”。炮筒有34米长、1米粗，炮身重750吨，炮弹初速度达1.7公里/秒。但是，当德军从110公里外用巨型火炮轰击巴黎时，炮弹偏离了目标1.6公里多。思考题：为什么在北半球火车行驶时对右侧铁轨磨损得厉害些？9e.科里奥利力表达式的导出设地面上有一逆时针匀速旋转的光滑转盘。地面)(x)(y)(z)(OOxyz分别在地面(惯性系)上和转盘(非惯性系)上建立固定的坐标系O-xyz和,zyxO且t=0时两套坐标系重合。)(0t在t=0时，一质量为m的小滑块从坐标原点相对于转盘沿y'轴以大小为v'的速度射出。v(Co'riolisforce)vmfC2下面就此特例导出科里奥利力的表达式。10看俯视图。)(x)(y)(z)(OOxyz)(0tvvmfC2xyO)(Ov)(y)(x(t时刻)A(t=0时刻)滑块相对地面沿y轴作匀速运动。AOrrtvt)sin(ttvx)cos(ttvy而22txaxdd22tyaydd11看俯视图。vmfC2xyO)(Ov)(y)(x(t时刻)A滑块相对地面沿y轴作匀速运动。AOrrtvt)sin(ttvx)cos(ttvy而22txaxdd22tyaydd)cos(tvax2)(sintvay2)sin(ttv)cos(ttv2)cos()sin(ddttvtvtxvx)sin()cos(ddttvtvtyvy12vmfC2xyO)(Ov)(y)(x(t时刻)Ar)cos(tvax2)(sintvay2)sin(ttv)cos(ttv2)cos()sin(ddttvtvtxvx)sin()cos(ddttvtvtyvyamf惯易得t时刻总的惯性力为vm2)cos(sinjir2惯性离心力科里奥利力rer2vm2kjvivvyxjaiaayx