哥氏加速度(史上最強(qiáng))

1、關(guān)于科里奧利力在轉(zhuǎn)動參考系內(nèi)作勻速運動的質(zhì)點，除受慣性離心力個，還受另一種虛擬力科里奧利力科里奧利力?？评飱W利 1792-1843我們先從一個簡單的例子說起。如圖：設(shè)在以角速度沿逆時針方向轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，有A，B兩點，O為圓盤中心，且有OAOB，在A點以相對于圓盤的速度V沿半徑方向向B點拋出一球。如果圓盤是靜止的，則經(jīng)過一段時間 t=（OAOB）/V后，球會到達(dá)B，但結(jié)果是球到達(dá)了B轉(zhuǎn)動的前方一點B，對這個現(xiàn)象可如下分析，由于圓盤在轉(zhuǎn)動，故球離開A的時，除了具有徑向速度V外，還具有切向速度V1，而B的切向速度為V2，由于B的位置靠近圓心，所以V1V2，在垂直于AB的方向上，球運動得比B遠(yuǎn)些。

2、這是在盤外不轉(zhuǎn)動的慣性系觀察到的情形。 ABOB引例引例 對于以圓盤為參考系的B，他只看到A以初速度向他拋來一球，但球并未沿直線到達(dá)他，而是向球球運動的前方的右側(cè)偏去了，這一結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，地球在具有徑向初速度V的同時，還具有了垂直于這一方向而向右的加速度a，應(yīng)用牛頓第二定律對于加速度的解釋，既然球出手后在水平方向上沒有受到“真實力”的作用，那么球一定受到了一個垂直于速度V而向右的慣性力Fc。這種在轉(zhuǎn)動參考系中觀察到的運動物體（由于轉(zhuǎn)動參考系中各點的線速度不同而產(chǎn)生）的加速現(xiàn)象中科里奧利效應(yīng)，產(chǎn)生此效應(yīng)的虛擬的慣性力叫科里奧利力。 利用此例可導(dǎo)出科里奧利力的定量公式。 以轉(zhuǎn)動系為參考系，球從A

3、到達(dá)B的時間是t=（OAOB）/V在t時間內(nèi)球偏離AB的距離BB=（V1V2）t=（OAOB）t= V在t很小的情況下，可以認(rèn)為沿BB的運動是勻加速運動而初速為0，以a表示以加速度應(yīng)用BB=1/2 a ，與上一結(jié)果比較可得：a=2V。在此轉(zhuǎn)動參考系內(nèi)形式地應(yīng)用牛頓第二定律，可得科里奧利力大小為FC=ma=2m V在此例中，圓盤沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，科里奧利力方向指向質(zhì)點運動的右方。同理，如果圓盤沿順時針方向轉(zhuǎn)動，則科里奧利力的方向指向質(zhì)點運動的左方。2t2t一般地可以證明，當(dāng)質(zhì)量為一般地可以證明，當(dāng)質(zhì)量為m m的質(zhì)點相對的質(zhì)點相對于轉(zhuǎn)動參考系（角速度矢量為于轉(zhuǎn)動參考系（角速度矢量為）的速）的速度為

4、度為V V時，則在轉(zhuǎn)動參考系內(nèi)觀察到的科時，則在轉(zhuǎn)動參考系內(nèi)觀察到的科里奧利力為里奧利力為Fc=2m V 。 傅科擺是科里奧利力的一個重要傅科擺是科里奧利力的一個重要應(yīng)用。應(yīng)用。 傅科擺傅科擺（）用科里奧利力解析傅科擺（）用科里奧利力解析傅科擺下面用科里奧利力向大家詳細(xì)介紹一下有關(guān)傅科擺的問題。上面已經(jīng)說明，在一般情況下，科里奧利力的公式為： fc=2mv w : 轉(zhuǎn)動系的角速度矢量，w的方向與轉(zhuǎn)軸重合，指向按右手螺旋法則規(guī)定。傅科擺受科里奧利力解釋對于北半球點的傅科擺來講，當(dāng)擺在一點有任意速度時，其速度均可分為三個分量，徑向分量r ，角向分量 ，軸向分量V/。對于r ：根據(jù)公式，可知其受到的

5、科里奧利力為：fc r = 2mvr ,其大小為2mvr , 方向為沿y 軸正方向?qū)τ?：則根據(jù)分式有，f mv , 其大小為2mv ,方向為沿x軸的正方向?qū)τ赩/ ：因為V/ 與的方向夾角為0，所以其不受科里奧利力的作用。則小球受到的科里奧利力為： fc = fc r + f (3)并且該力肯定會在這樣的一個平面上, 這個平面是由V和的方向所組成的平面,并且與速度V垂直. 如果對V整體來分析,因為V不與Z軸平行,所以必受科里奧利力的作用.其所受科里奧利力fc 的方向垂直于一個平面,這個平面是由V和的方向所組成的平面.所以fc垂直于V, 使V發(fā)生偏轉(zhuǎn). 傅科擺擺球振幅直徑（弧長）公式：glR

6、R是傅科擺擺球振幅直徑（擺球重力沿圓弧切線方向在振幅相等的時間走過的空間弧長在地面的投影長度），l 是指傅科擺吊索的長度，g是指重力加速度，圓周的周長公式：綜合以上公式可以得出: 平均每周角的周長公式：L是指傅科擺擺球振幅圈的總周長，是指傅科擺擺球振幅圈總周長的平均周角度的平均周長傅科擺的圓周角是360角，一天的時間是24小時，那么傅科擺每小時的振幅圓周角是15角。每小時有60分鐘，那么每分鐘的振幅圓周角是0.25角。RL2glRL223602360glLL（）（）地球是一個轉(zhuǎn)動參考系，在地球地球是一個轉(zhuǎn)動參考系，在地球 上運動的物上運動的物體也受科里奧利力作用體也受科里奧利力作用？科里奧利力

7、在地球上有哪些表現(xiàn)？下面介紹一些現(xiàn)實生活中受科里奧利力影響形成的現(xiàn)象：我國地處北半球，物體在地面上運動，受地轉(zhuǎn)偏向力作用而自行向右偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象在日常生活中還從來沒有觀察到。人在走路時，也從來不會不自覺地偏到右邊去。這完全是因為地轉(zhuǎn)偏向力很小，其效應(yīng)被其他作用力的效應(yīng)所掩蓋。地轉(zhuǎn)偏向力的效應(yīng)只有在長時間累積的條件下，才容易察覺。 1.柏而定律：該定律是自然地理中一條著名的、從實際觀察總結(jié)出來的規(guī)律，即北半球河流右岸比較陡削，南半球則左岸比較陡削。這可以由地轉(zhuǎn)偏向力得到說明，北半球河水在地轉(zhuǎn)偏向力作用下，對右央求沖刷甚于左岸，長期積累的結(jié)果，右岸比較陡峭。地球自轉(zhuǎn)引起水流的科氏慣性力，水流的科氏

8、慣性力沖刷河流地球自轉(zhuǎn)引起水流的科氏慣性力，水流的科氏慣性力沖刷河流右岸（北半球）右岸（北半球）柏而定律圖示2.大氣環(huán)流：大氣運動的能量來源于太陽輻射，氣壓梯度力是大氣運動的源動力。全球共有赤道低壓帶，南、北半球緯度30附近的副熱帶高壓帶，南、北半球緯度60附近的副極地低壓帶，南、北半球的極地高壓帶等七個氣壓帶。氣壓帶之間在氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的作用下形成了低緯環(huán)流圈、中緯環(huán)流圈和高緯環(huán)流圈。由于受地轉(zhuǎn)偏向力的作用，南北向的氣流卻發(fā)生了東西向的偏轉(zhuǎn)。北半球地面附近自北向南的氣流，有朝西的偏向。在氣壓帶之間形成了六個風(fēng)帶，即南、北半球的低緯信風(fēng)帶，南、北半球的中緯西風(fēng)帶，南、北半球的極地東風(fēng)帶

9、。大氣環(huán)流大氣環(huán)流 3.氣旋和反氣旋：氣旋與反氣旋是大氣中最常見的運動形式，也是影響天氣變化的重要天氣系統(tǒng)。在氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下，大氣并不是徑直對準(zhǔn)低氣壓中心流動，也不是沿輻射方向從高氣壓中心流出。低氣壓的氣流在北半球向右偏轉(zhuǎn)成按逆時針方向流動的大旋渦，在南半球向左轉(zhuǎn)成按順時針方向流動的大旋渦，大氣的這種流動很象江河海流中水的旋渦，所以又叫氣旋。夏秋季節(jié)，在我國東南沿海經(jīng)常出現(xiàn)的臺風(fēng)，就是熱帶氣旋強(qiáng)烈發(fā)展的一種形式。高氣壓的氣流在北半球按順時針方向旋轉(zhuǎn)流出，在南北半球按逆時針方向旋轉(zhuǎn)流出，高氣壓的這種環(huán)流系統(tǒng)叫反氣旋。 .復(fù)線火車：我國地處北半球，火車在行駛中受地轉(zhuǎn)偏向力作用，

10、因而對右軌壓力大于左軌壓力，普通單軌鐵路上經(jīng)常有相反方向的火車行駛，其左右正好相反，結(jié)果兩軌磨損差不多相同。由于受火車發(fā)展歷史的影響，調(diào)度員用來指揮火車開、停、允許不允許進(jìn)站等的行車信號都設(shè)在火車前進(jìn)方向的左側(cè)路邊，因而復(fù)線火車都是靠左行?；疖囉捎谑艿街赶蜻\動右側(cè)的地轉(zhuǎn)偏向力，而使復(fù)線鐵路上靠左走的火車所受的地轉(zhuǎn)偏向力均指向內(nèi)側(cè)。設(shè)一列火車質(zhì)量為2000t，速度為20m/s，列車所在地點的緯度為45， 地轉(zhuǎn)偏向力的水平分量大小: FC水平=2mVsin45=4.1103N 這只相當(dāng)于列車自重的萬分之二，僅為列車所受阻力的百分之幾。這樣大小的力，其作用效果只能表現(xiàn)為右軌磨損較甚，而不會使復(fù)線上相

11、向而行的兩列火車相撞。 5.傅科擺：地球的自轉(zhuǎn)對單擺的運動也會產(chǎn)生影響，單擺的振動平面將順時針方向不斷偏轉(zhuǎn)。傅科1851年在巴黎的教堂第一次用擺長達(dá)67m，擺球為直徑略大于30m的鐵球，質(zhì)量為28kg，單擺振動時所畫出的隨圓長軸等于3m，擺的振動周期為16s，而隨圓旋轉(zhuǎn)的周期則為32h。在歷史上，傅科以此第一次顯示了地球的自轉(zhuǎn)。傅科擺傅科擺皮帶變形：（）轉(zhuǎn)動方向相同皮帶變形：（）轉(zhuǎn)動方向相同（）轉(zhuǎn)動方向相反（）轉(zhuǎn)動方向相反科里奧利力的應(yīng)用舉例：科里奧利力的應(yīng)用舉例：（1）科里奧利秤：科里奧利秤應(yīng)用了質(zhì)點在均勻轉(zhuǎn)動參照系中作相對運動時受到科里奧利力作用的力學(xué)原理，通過測量物料受到的科里奧利力的量值大小來獲得物料的真正