水流的逆時針旋轉

1、水流的逆時針旋轉研究在南半球還是北半球還是赤道，跟地轉偏向力有關，赤道沒旋渦，北半球旋渦向右(逆時針)，南半球旋渦向左（順時針） 。地轉偏向力 亦稱科氏力，因為地球自轉而產生的以地球經緯網為參照系的力。 由于地球自轉而產生作用于運動空氣的力，稱為地轉偏向力，簡稱偏向力。它只在物體相對于地面有運動時才產生，只能改變物體運動的方向，不能改變物體運動的速率。地轉偏向力可分解為水平地轉偏向力和垂直地轉偏向力兩個分量。由于赤道上地平面繞著平行于該平面的軸旋轉，空氣相對于地平面作水平運動產生的地轉偏向力位于與地平面垂直的平面內，故只有垂直地轉偏向力，而無水平地轉偏向力。由于極地地平面繞著垂直于該平面的軸旋

2、轉，空氣相對于地平面作水平運動產生的地轉偏向力位于與轉動軸相垂直的同一水平面上，故只有水平地轉偏向力，而無垂直地轉偏向力。在赤道與極地之間的各緯度上，地平面繞著平行于地軸的軸旋轉，軸與水平面有一定交角，既有繞平行于地平面旋轉的分量，又有繞垂直于地平面旋轉的分量，故既有垂直地轉偏向力，也有水平地轉偏向力。 原因簡述如下：物體為保持水平慣性運動，經緯網因隨地球自轉而產生相對加速度。 存在條件 非赤道地區(qū)對于地面擁有水平運動方向速度分量的物體 大小 f=2mvsin（ m為物體質量 f為地轉偏向力的大小 v為物體的水平運動速度分量 為地球自轉的角速度 sin是正弦函數 為物件所處的緯度） 方向 垂直

3、于物體速度的水平分量方向，北半球向右，南半球向左。也可以通過光子學說來給出。由于地球表面上的光子信息分布并不是均勻的，強度強弱也不同，因此在地球表面上形成臺風和颶風幾率是不同的，由于地球長期存在，在地球內部存在的光子信息中，總會出現與地球空間想對應的光子信息分布，也就是形成中醫(yī)中所說的經絡系統(tǒng)，在某一處地球表面上的光子信息強度大一些，而在另一處地球表面上的光子信息強度弱一些，相對應地在地球表面上，光子信息強度大的地方，出現臺風和颶風的幾率大一些。其中南極是整個地球光子信息聚集的地方，相當于人體的頭部，這里的風速應是全球最大的，一旦出現臺風和颶風更是可怕。當說到地球自身的經絡系統(tǒng)時，有一個問題必

4、須提出來，由于地球在太陽系、銀河系、宇宙中不斷運動，而其它星球也是在不斷運動的，總會存在地球與這些星球的相對位置不斷發(fā)生變化，地球為了更加適應大環(huán)境，就會不斷地調整自己的光子信息分布結構，用一句通俗的話來講，就是地球的經絡分支系統(tǒng)也在不斷地發(fā)生變化，出現臺風和颶風幾率大的地方向也不是固定不變的，但是無論如何變化，臺風和颶風的旋轉方向應是以右旋轉為主，就是通常所說的逆時針的方向轉動。 基于這種討論，在更加微小的光子信息里，也應是以右旋轉為居多，這樣，電子的轉動，也應是以右旋轉為居多。綜上所述，使物體運動狀態(tài)改變，產生右旋轉的動力來源，是來自于物質基本粒子光子信息的右旋轉。（也就是北半球逆時針旋轉

5、）但是僅僅根據科氏力很難判斷水的流向，畢竟科氏力是一個很小的力，而水的流動有著更多的影響因素。當然，在大多數情況下，有著各種因素所以通過理論分析確實北半球為逆時針南半球為順時針。拋體運動將物體以一定的初速度向空中拋出，僅在重力作用下物體所作的運動，它的初速度不為零，可分為平拋運動和斜拋運動。物理上提出的“拋體運動”是一種理想化的模型，即把物體看成質點，拋出后只考慮重力作用，忽略空氣阻力。拋體運動加速度恒為重力加速度，相等的時間內速度變化量相等，并且速度變化的方向始終是豎直向下的。 一般的處理方法是將其分解為水平方向和豎直方向，平拋運動水平方向是勻速直線運動，豎直方向是自由落體運動，斜拋運動水平

6、方向是勻速直線運動，豎直方向是豎直上拋運動，在任意方向上分解有正交分解和非正交分解兩種情加速度及位移等進行相應分析。斜拋運動：水平方向速度 （1）豎直方向速度 （2）水平方向位移 （3）豎直方向位移 （4）平拋運動： 水平方向速度 （5） 豎直方向速度 (6)水平方向位移 (7)豎直方向位移 (8)合速度 (9)合速度方向與水平夾角： (10)合位移 (11)位移方向與水平夾角： (12) 設某一拋射體的初速度為，拋射角為，將其運動在X,Y軸上進行正交分解，水平方向速度 (13)豎直方向 (14)質點的坐標是 (15) (16)從上兩式消去，便得質點的軌跡運動方程 (17)拋射體能達到的最大高

7、度為 (18)其到達最大高度所需時間為 (19)空中飛行時間為 (20)拋射體的最大射程為 (21)它跟初速度和拋射角有關，在拋射角不變的情況下，射程與成正比，所以射程隨初速度的增大而增大。在初速度不變的情況下，隨著拋射角的增大，射程也增大，當度時，射程達到最大值，以后隨著拋射角的增大，射程減小。 Matlab程序繪圖：x=linspace(0,pi/2,100); %產生行向量發(fā)射角g=10; %重力加速度v1=10; %初速度取10v2=15; v3=20; %初速度取20v4=25; %初速度取25y1=v12*sin(2*x)/g; %初速度為10下的射程y2=v22*sin(2*x)

8、/g; %初速度為15下的射程y3=v32*sin(2*x)/g; %初速度為20下的射程y4=v42*sin(2*x)/g; %初速度為25下的射程subplot(2,2,1); %選擇2*2個區(qū)的一號區(qū)plot(x,y1); %輸出初速度為10下的射程曲線title('v0=10'); %加圖形標題text(pi/4,10,'射程為10'); %在最大射程處加圖形說明subplot(2,2,2); %選擇2*2個區(qū)的二號區(qū)plot(x,y2); %輸出初速度為15下的射程曲線title('v0=15'); %加圖形標題text(pi/4,22

9、.5,'射程為22.5'); %在最大射程處加圖形說明subplot(2,2,3); %選擇2*2個區(qū)的三號區(qū)plot(x,y3); %輸出初速度為20下的射程曲線title('v0=20'); %加圖形標題text(pi/4,40,'射程為40'); %在最大射程處加圖形說明subplot(2,2,4); %選擇2*2個區(qū)的四號區(qū)plot(x,y4); %輸出初速度為25下的射程曲線title('v0=25'); %加圖形標題text(pi/4,62.5,'射程為62.5'); %在最大射程處加圖形說明程序運行結

10、果如圖所示。  阻尼斜拋運動1.實驗題目研究受空氣阻力作用的拋體運動，設拋體質量為m，初速度為，所受空氣阻力的大小R與速率v的n次方成正比，即，其中b是阻尼系數。2實驗目的和要求畫出三種情況下即當沒有空氣阻力，空氣阻力分別與速度一次方，二次方成正比時，拋體的運動軌跡圖及水平速度隨時間變化的圖形。求出三種情況的拋體軌跡的最高點，到達最高點所需的時間及所計算的拋體軌跡的終點的水平速度學習使用解常微分方程的指令ode45，尤其注意如何編寫一個單獨的函數文件并向函數傳遞參數b,n的值學習分區(qū)作圖的方法，掌握在圖形上加上各種標注文字的方法3解題分析將拋體視為質點，根據牛頓運動定律，拋體的運動微

11、分方程可統(tǒng)一寫為                         (2.1.1)以拋出點為原點建立直角坐標系Oxy,Ox延水平方向，Oy垂直向上。于是由方程(2.1.1)可得兩個投影方程               &#

12、160;                    (2.1.2)當b=0即空氣阻力為零時，拋體做勻變速運動，方程組(2.1.2)可以用代數方法求解當時，如果n=1，則空氣阻力與速率的一次方成正比（它適用于低速情況即v約為），方程組(2.1.2)可以求出解析解。做法如下：將方程組(2.1.2)改寫為          &#

13、160;                                                  &

14、#160;  (2.1.3)取初始條件為t=0時，將上式分離變量積分，得                                           &

15、#160;                   (2.1.4) 取初始條件為t=0時,x=y=0,再積分一次，得到拋體的運動學方程為                       &

16、#160;                                (2.1.5)消去(2.1.5)式中的時間t，得到拋體的軌道方程             

17、60;       (2.1.6)由(2.1.4)，(2.1.5)式可知，當時，它的物理圖像為：在水平方向拋體受空氣阻力的水平分力作用，水平速度不斷減小而趨于零；在豎直方向拋體受重力和空氣阻力的豎直分力作用，上升階段豎直速度逐漸減小直至為零，下降階段的初期重力大于阻力分力使豎直速率增加，速率增加則阻力增大，直到重力與阻力大小相等且方向相反，速率達到一極限值，并以勻速下降，此時軌道趨近于漸近線由式(2.1.4)和(2.1.5)知，y=0時的x值為水平射程；時的x,y值為軌跡最高點位置；軌跡最高點位置亦可由(2.1.6)式，按求出當n=2時，求方程

18、組(2.1.2)的解析解非常困難。下面對三種情況分別計算數值解，初始條件都取為t=0時，                       x=0, ,y=0, 設，將方程組(2.1.2)化為4個一階微分方程             &

19、#160;                                                 &

20、#160;                                                  

21、        (2.1.7)再將方程組(2.1.7)寫成一個單獨的函數文件，而b和p=n-1作為函數文件中的參數，然后編寫主程序文件znxpyd.m。編程的基本思路是：根據三種情況設置參數b和n的三個值，用for循環(huán)對三種情況重復解三遍常微分方程，解微分方程的指令是ode45，每次解微分方程都用題目給定的相同的初始條件，但要將不同的b和n的值傳遞給函數文件。解微分方程的時間范圍取為0到10，步長為0.01。在圖形窗口用分區(qū)作圖指令畫了兩幅圖，一幅是拋體的運動軌跡；另一幅是拋體的水平速度分量隨時間變化，作圖用彗星軌跡的指令comet。為了比較，設置了坐標軸的范圍，并用hold on將三種運動軌跡畫在一幅圖內。為了便于區(qū)分三條軌跡，在圖中加注了文字說明。圖2.1即為程序在一個圖形窗口畫出的兩個分區(qū)圖形圖2.1  拋體的運動軌跡圖和拋體水平速度隨時間變化的圖形軌跡的最高點也就是函數文件中y(3)的最大值，也就是微分方程的解y的