地球表面慣性力現(xiàn)象的探討啊分解

地球表面慣性力現(xiàn)象的探討系班：物理系本1101班 姓名：孫月明指導(dǎo)教師：張青梅摘要相對(duì)地球運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)受到慣性離心力和科里奧利力，離心慣性力的存在使得地球表面的物體所受重力大小并不等于萬有引力，重力的方向也非豎直向下，科里奧利的作用使得在北半球運(yùn)動(dòng)的物體向運(yùn)動(dòng)方向的右側(cè)偏了一些。本文推導(dǎo)出了這兩種慣性力的數(shù)學(xué)表達(dá)式，然后定量和定性地解釋了落體偏東、東北信風(fēng)、河岸沖刷等有趣的慣性力現(xiàn)象。并對(duì)生活的一些慣性力現(xiàn)象也作了簡(jiǎn)要分析，科里奧利效應(yīng)使得子彈行過程中會(huì)向右上方偏轉(zhuǎn)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入彎道向左拐彎時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方向會(huì)向外側(cè)偏一些，也就是科里奧利力把運(yùn)動(dòng)員推向了外側(cè)。關(guān)鍵詞地球表面離心慣性力 科里奧利力影響引言考慮地球自轉(zhuǎn)對(duì)地面物體的影響，物體除受到牛頓力以外，還有慣性離心力和科里奧利力這兩種慣性力［1，通過嚴(yán)格的推導(dǎo)可以得到兩種慣性力的數(shù)學(xué)表達(dá)式。這兩種慣性力并不是真實(shí)存在的力，而是一種假想力，由于這兩種力，地球表面會(huì)產(chǎn)生一些有趣的自然現(xiàn)象，如氣旋和反氣旋以及臺(tái)風(fēng)等自然現(xiàn)象，另外還有河岸的右岸沖刷的比右岸厲害，單軌火車右軌比左軌磨損厲害一些。對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)地解釋是非常有必要的。1、兩種慣性力1.1慣性離心力離心力，又稱慣性離心力，即在旋轉(zhuǎn)的慣性系中，繞慣性系做圓周運(yùn)動(dòng)（或曲線運(yùn)動(dòng)）的物體，由于其自身具有相對(duì)慣性系的能量的慣性作用，而在向心半徑各處體現(xiàn)出的對(duì)于向心力束縛的抵抗作用。研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須先選定參考系。牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立的參照系是慣性。在運(yùn)動(dòng)學(xué)中，參考系可以按照研究問題的方便任意選擇，地球繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為7.3X10-5rad/s。在精度要求不高的情況下，不考慮地球的自轉(zhuǎn)的影響，我們將它當(dāng)成一個(gè)近似程度較好的慣性參照系⑵，慣性參照系中牛頓定律成立。地球表面物體和地球之間的萬有引力提供該力，由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)知。F=mw2r=mW2Rcos甲圖1?1慣性離心力其中？是地球表面物體的所在緯度，R表示地球半徑大小，①表示地球自轉(zhuǎn)角速度。我們知道在慣性系中，牛頓第二定律成立，即F+F*=ma地球表面物體相對(duì)慣性系靜止，即物體相對(duì)地球表面靜止，則a=0—?所以F*=-F=m32Rcos中，F(xiàn)*就是這個(gè)慣性離心力，負(fù)號(hào)表示與F的方向—?相反一方向垂直于地軸而背離地!由。它是一種假想力，并沒有真實(shí)的施力物體。1.2科里奧利力科里奧利力，又稱科氏力，它是由法國氣象學(xué)家1853年科里奧利提出。下面著手推導(dǎo)科里奧利力的數(shù)學(xué)表達(dá)式。建立如圖1.2所示的坐標(biāo)系。圖中xyz系是地心坐標(biāo)系，其中z軸與地球自轉(zhuǎn)角速度①的方向相同。在O點(diǎn)建立坐標(biāo)系冰T，相對(duì)于慣性系加速平動(dòng)的參照系是非慣性系.轉(zhuǎn)動(dòng)參照系都是非慣性系。因?yàn)樵撟鴺?biāo)系相對(duì)地球表面固定不動(dòng)。所以坐標(biāo)系冰T是非慣性系。圖1?2坐標(biāo)系的建立

質(zhì)點(diǎn)p在xyz系nKT系的位置矢量滿足下面關(guān)系式（1.1）TOC\o"1-5"\h\z其中r是xyz系中的位置矢量，r=r'n+r'k+r‘T是nkt系的位置矢量，r是nkt 0由地心指向O點(diǎn)的位矢。從而質(zhì)點(diǎn)P在地心坐標(biāo)系中的速度： 一（dr'dr'dr'\（fdr' fdr'dr'） c、I—nn+—kk+—tI+1r—kk+r—t+—o （1.2）ldtdtdt）\KdtTdtdt公式（1.2）右側(cè)第一項(xiàng)的物理含義是地表坐標(biāo)系中的速度討，即.dr' dr' dr'V=_^n+-^k+ztdt dt dt—?考慮到下面的關(guān)系式： 一一一dk dT=3T, 二—3Kdt dt并且有do如RTdt將公式（1?4）和（1.5）代入公式（1.2）右側(cè)第二項(xiàng)可得:drdrdrr'nn+r' K+—=^r氣一①r'K+①RtKdtTdtdtKKTOC\o"1-5"\h\z注意到1」 -一 .一 一①xr=①xr+①xr=①r’T—①r'K+①RtO K T公式（1.2）中地心坐標(biāo)系中的速度可以簡(jiǎn)化成：,—?A—> ,—> ―? > ―?v=v+①xr（1.3）（1.3）（1.4）（1.5）（1.6）（1.7）（1.8）——?——??——?dvdvdrdv dva=—=—+①x—=—+①xv=—+①xvdtdtdtdt dt注意到v，=v，n+vk+v‘T可以得到公式（上9）右側(cè)第一項(xiàng)為：ndv （dv' dv' dv' \ （.dr，dT） —“、一二二|^_nn+-^K+ T+I討一+——I （1.10）dt ldt dt dt ） lkdt dt）（1.9）公式（1.10）右側(cè)第一項(xiàng)的物理意義是地表系中測(cè)得的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速的，

（1.9）,dv dvf dvfa=—nn+—kk+—^Tdt dtdt將公式(2.4)代入右側(cè)^第二項(xiàng)可得：(1.12)(1.13)(1.9)中得:(1.14)(1.15)寸空+v，竺=?v'c—wv'K(1.12)(1.13)(1.9)中得:(1.14)(1.15)注意到kdtTdtKT注意到①xv'=3nx('n+v'k+v'T)=①vft-^v'kn K T K T把公式(1?10)、一(1?11)、(1?12)和(1.13)一代入到公式a=a+2wxv'+3xCdxr)設(shè)P點(diǎn)在離z軸距離為山背離z軸的方向?yàn)閖則可以得到:①xCdxr)=一①2de一將公式(1.15)代入(1.14)可以得到地心坐標(biāo)系中的加速的為：a=a+23xv'-①2de (1.16)下面分析地面非慣性系下的慣性力情況?？紤]在地心慣性系下的牛頓第二定—?—? >> —?律：F=ma=ma+2m3xv'-m32de (1.17)將之移項(xiàng)得到 ? —? —? ?? —AF—2m3xv'+m32de=ma (1.18)一令：F=-2m3xyf_ (1.19)giF=m32de=ma=ma (1.20)g2可以得到：TOC\o"1-5"\h\z, ―A ―A ―AF+F+F=ma' (1.21)g1 g2公式(1.21)可以看做地表非慣性系中牛頓第二定律公式，其中： AA A ―AF是真實(shí)受到力；Fgi是由于地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力，即科里奧利力；Fg2和地球自轉(zhuǎn)、地球上質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸距離有關(guān)的慣性力，即離心慣性力。 一略去含32項(xiàng)的慣性離心力，即認(rèn)為重力mg通過地心，則由(1.20)得ma'=F-mgn-2moxV（1.22）式中F代表地球以外的作用力。令轉(zhuǎn)動(dòng)軸x,y尸z與K,t,n重合，即x軸指向南方，y軸指向東方，z軸豎直向上，因3與k,n共面，故得[3]K.t、'3XV二-3cosX03sinXx< -Ayz-7=-3ysin人K+0zcos人+3xsinX)r-3ycos人n其中人為o點(diǎn)緯度。 一由（2.21）得質(zhì)點(diǎn)o在x,y,z三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)微分方程為mx=F+23ysin人(1.23my=F一2m3（xsin人+zcos人）(1.23mz=F-mg+2m3ycos科里奧利力也是一種假想力，并沒有真實(shí)的施力物體?，F(xiàn)在我們運(yùn)用上面的知識(shí)定性并結(jié)合定量地分析一些地球表面慣性力現(xiàn)象。2.地球表面慣性力現(xiàn)象分析2.1物體在地球表面的表觀重力通常所說地球表面物體的重量是由于地球的吸引而產(chǎn)生，其重力大小等于物體與地球之間的萬有引力，方向豎直向下，這是不準(zhǔn)確的?，F(xiàn)在我們來做嚴(yán)格的說明。以地球?yàn)閰⒄?，除物體受到地表的支撐力N，還有萬有引力F引和慣性離心力F。物體相對(duì)于地球靜止，這就是說n、孔與慣性離心力F三力平衡，如圖2」所示。即與F合力為重力。 一一 一t

圖2.1圖2.1另外F引=-GmM/R2,F=-mo2Rcos人，m表示物體的質(zhì)量，M表示地球質(zhì)量，R是地球的質(zhì)量，人是物體所在處的緯度。下面確定P及偏角。與入的關(guān)系，取地心坐標(biāo)系，O'為原點(diǎn)，Z軸指向物體所在處的天頂，X，軸指向物體所在處的南方.不難得出引力的分量：TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"F,=0,F產(chǎn)—gmM/R2 （2.1）慣性離心力在X，和Z'軸方向上的分量分別為：\o"CurrentDocument"F=mW2Rcos人sin人，F(xiàn)=mW2Rcos2人 （2.2）a 偵由矢量合成,計(jì)算出P的大小為：P=mW2Rcos人sin人X， （2.3）P=-GmM;R2+mW2Rcos2人z（2.3）式指出了重量在X',Z‘軸方向的兩個(gè)分力。從而可以得出P的大小。（2.4）（2.5）GmMr2+mw2Rcos2人）+（mW2Rcos人sin人）（2.4）（2.5）9滿足：0=arctgmW2Rcos人sin人/^GmMiR2-mW2Rcos2人』由于w比較小，因而（2.5）式可以簡(jiǎn)化成:

0牝arctg[m①2Rcos人sinX：GmMR2]牝arctg[m32Rcos人sin兀/mg]rarctgIm32Rsin2人/2g(2.6)(2.7)r32Rsin2人..2g(2.6)(2.7)由(2.4)式，可以得：P=<(GmMjR2)—2GmM：R2)(m32Rcos人+含34的高次項(xiàng))r(：(GmM：R2J—2(GmlM：R2)(m32Rcos人)rGmM：R2(I—(2m32Rcos2X：GmMR2)按二次式定理展開，保留頭兩項(xiàng)：prGmM，R211-m32Rcos2X；GmMR2]rGmM；R2-m32Rcos2X（2.6），（2.7）即為所求P和0的結(jié)果。分析以上結(jié)果可知，勺貫對(duì)P的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一，由（2.7）式可見，慣性離心力有與引力方向相反的分力，使得物體的實(shí)際重量P比表面看上去（引力）小了一些。其二由（2.6）知重量的方向與引力的方向并不重合,而是有一個(gè)偏角0。需要說明的是在赤道和兩極偏角并不存在⑷即萬有引力就是重力。所以平常所說的重力方向豎直方向并不嚴(yán)格，而是與地心有一個(gè)小偏角0，僅是由于地球的自轉(zhuǎn)角速度3很小，所以這個(gè)偏角0在許多情況下都可以近似為零。通過上面的例子可以看到，慣性力在不同的非慣性系中以其不同的形式存在，這些事實(shí)足以說明了慣性力存在的真實(shí)性。2.2傅科擺1851年，法國科學(xué)家傅科在巴黎成功地進(jìn)行了傅科擺實(shí)驗(yàn)。出色地證明了地球在自轉(zhuǎn)，下面我們對(duì)傅科擺實(shí)驗(yàn)做一個(gè)真實(shí)的還原。（1.23）推導(dǎo)得出隨地球自轉(zhuǎn)物體的運(yùn)動(dòng)微分方程為：mx=F+2m3ysinXmy=F一2m3（XsinX+zcosX）＞ （2.1）mz=F一mg+2m3ycosX如圖2.2所示，對(duì)于傅科擺它受到重力和繩子的張力。設(shè)繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，在某一瞬時(shí)建立擺的動(dòng)坐標(biāo)系為XYZ,則圖2.2傅科擺因?yàn)?很小，所以包含32的項(xiàng)可以略去。擺的振幅角非常小，但方向上振動(dòng)更是甚微，故可以略去二階微量z及其時(shí)間的微商。由于%2+V2I-Z= 一（X2+y2）=/（I一一—-—+）三I并且由（2.2）式可知F=Tz所以（2.1）式中的最后一個(gè)式子變?yōu)門=mg-2m（￡>ycosX蘭mg則(2.1)式當(dāng)中另外兩式變?yōu)?2.3)x-2cojsinX+p2x=o]y+2(oxsinX+p^y=0(2.3)其中p2=—o把（2.3）式中最后一個(gè)式子乘以i（i=<-1）后再加上（2.3）I的第一個(gè)式子得到方程

(2.4)(2.5)g+2i①&sin人+p2&=0化=x+iy)(2.4)(2.5)方程的通解可以寫成：g=Aen1t+Ben2t其中中A、B是待定的積分常數(shù)（都是復(fù)數(shù)），其數(shù)值由初始條件確定。氣和n2是下面這個(gè)方程的根。TOC\o"1-5"\h\zn2+2i①nsin人+p2=0 （2.6）則n1及n2值為n=-i①sin人+L/①2sin2人+p2七 *} (2.7)n=-i①sin人一ij①2sin2人+p2V J省略o2項(xiàng)，得到g=e-iotsinX(Aeipt+Be-mt). 2.8)如果o如果o=0（2.9）g=g=x+iy=Aeipt+Be-ipt（2.9）=(A+B)cospt+i(A一B)sinpt.x=(A+B)cosptIy=(A-B)sinptJ由(2.8)式知g=x+iylcos(osinX)t-isin(osinX)t]xRa+B)cospt+i(A-B)sinpt]=Ra+B)cosptcos(osinX)t+(A-B)sinptsin(osinX)t]+iL(A+B)cosptsin(osinX)t+(A-B)sinptcos(osinX)t]=\xcos(osinX)t+ysin(osinX)t]+i[-xsin(osinX)t+ycos(osinX)t]1 1 1 1于是得x=xcos(osinX)t+ysin(osinX)t1(211)y=-xsin(osinX)t+ycos(osinX)tJ由（2.11）可以得出：擺作兩種周期運(yùn)動(dòng)。一種周期為

t=2兀/p=2兀U這就是單擺的周期。另一種周期 t=-^①sin人即為傅科擺振動(dòng)面的旋轉(zhuǎn)周期。當(dāng)sin人〉0（即傅科擺在北半球）時(shí)，傅科擺的振動(dòng)面以角速度3sin人作順時(shí)針運(yùn)動(dòng)；當(dāng)sin人<0（即傅科擺在南半球）時(shí)，傅科擺的振動(dòng)面以角速度3sin人作逆時(shí)運(yùn)動(dòng)。從以上推導(dǎo)可以看出：傅科擺擺動(dòng)面旋轉(zhuǎn)速度隨著傅科擺所在地緯度的變化而變化；因?yàn)锳，B是兩個(gè)由初始條件決定的數(shù)值，所以傅擺之運(yùn)動(dòng)軌跡和初始條件有關(guān)系。同時(shí)，傅科擺再一次有力地說明了科里奧利力的真實(shí)存在2.3北半球落體偏東現(xiàn)象由于地球表面慣性力的存在，地球表面物體下落會(huì)偏東，這個(gè)結(jié)論已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，下面從理論的角度予以分析。假設(shè)物體自高度h處下落，不考慮阻力等因素，物體只受重力的作用。當(dāng)物體開始自由下落時(shí)初速度為零，所以初始條件為x=y=<=0，物體自高度h處自由下落故初始位置的條件為t=0,x=y=0。對(duì)（2.1）積分一次后，把初始條件代入得到：x=23ysin人y=一23〔xsin人+(z-h)cos人］ (3.1)Z-—gt+23ycos人將（3.1）代入（2.1）將（3.1）代入（2.1）得到x-—432sin人xsin人+(z—h)cos人］y-2gt3cos人一432yz=一g—432cos人xsin人+(z—h)cos人］(3.2)-7.3X10-5rad/s,如果h-200m,貝Uh32^5.3X10-6,另外如果物體速度為1ms，科氏力的加速23v'r1.4X10-4 ,h32和科氏加速的數(shù)量級(jí)相差100多倍，故在（3.2）中可以省略o2項(xiàng)。這樣 （3.2）就可以簡(jiǎn)化為x=0TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"y=2gtocos人 （3.4）4=-g對(duì)（3.2）進(jìn)行兩次積分，將初始條件代入后得x=0\o"CurrentDocument"y=3gt30cos人 （3.5）7 1“4-h=-萬gt2把上式消去時(shí)間因子得到物體軌跡方程\o"CurrentDocument"y2=-8竺竺重G-h》 （3.6）9g物體落到地面（4=0），其落地時(shí)向東的偏差量為\o"CurrentDocument"y=1g①（四）3/2cos人 （3.7）3g此式即為落體偏東問題的向東偏移量的數(shù)學(xué)表達(dá)式。1971年Cugliclmmi在吉隆坡做了名的落體偏東實(shí)驗(yàn)，其向東偏移量是1.89CM。已知吉隆坡所在緯度是44度，即A20.245,另外h=78.3m,將以上數(shù)值代入公式（3.11），求得理論值1.90cm,這與試驗(yàn)值非常接近，誤差僅0.5%。落體偏東現(xiàn)象再一次完美地證明了地球自轉(zhuǎn)的真實(shí)存在。2.4潮汐現(xiàn)象，驚濤駭浪的海水，在太陽和月亮之間的相互作用下，超期潮落作周期性運(yùn)動(dòng)。這就是人們常說的潮汐現(xiàn)象。潮汐有兩類，月亮潮和太陽潮。下面忽略月球與地球的相互作用的影響及地球自轉(zhuǎn)對(duì)海水的影響，針對(duì)太陽潮開討論。圖2.4太陽引力和地球平動(dòng)慣性力

圖2.5地球作為繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的“圓盤”的一部分示意圖原點(diǎn)o表示太陽的中心，,表示地心指向海水的位置矢量，該系統(tǒng)是地球繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)非慣性系。其轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡如圖2。5中所示。進(jìn)一步抽象，通過A、B和O作一橫切面，則A、B精確地在“圓盤”上了.在該非慣性系中觀察者觀察到該處海水的受力情況有：其一是太陽對(duì)海水的萬有引力F:(4.1)其中r為單位矢量。二是慣性離心力匕對(duì)它的作用。地球繞太陽公轉(zhuǎn)的向心加速度為:2Rr1GMm2Rr1GMm八 rmR2__GM.-"RTr(4.2)這里m這里m表示地球的質(zhì)量。由此求得“圓盤”g轉(zhuǎn)動(dòng)角速度因此(4.3)將(4.l)和(4.3)式進(jìn)行比較可知|FI>|f|而且方向相反，二者合力的方向背離地心，因此表現(xiàn)為漲潮。對(duì)于B點(diǎn)，用同樣的方法得到太陽對(duì)海水的引力FB。(4.4)F_—GMmr(4.4)而該處海水所受的慣性離心力為

=m2G+*m普G+r》(4.5)比較(4.4)和(4.5)式可知\fb|>|fBI且方向相反，兩者合力的方向也背離地心,因此此處海水也呈現(xiàn)漲潮行為。2.5東北信風(fēng)、河岸的沖刷現(xiàn)象2.5.1東北信風(fēng)太陽對(duì)不同緯度處的地球表面輻射強(qiáng)度不同，具體來講，一方面，赤道和低緯地區(qū)的太陽輻射強(qiáng)度比較厲害，這些地方幅射的熱量就多，因而溫度比較高；另一方面，高緯度和極地地區(qū)的太陽輻射強(qiáng)度比較厲害，這些地方幅射的熱量就多，因而溫度比較低；這樣在高緯度和低緯度之間就形成了溫度差進(jìn)而形成氣壓差。不難看出在這樣的氣壓差作用下高緯度和低緯度就會(huì)形成大氣環(huán)流圈。如圖2.6所示，不難看出，在這些氣壓帶的壓力差作用下下大氣便沿著經(jīng)線做直線運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)可以看做是質(zhì)點(diǎn)在非慣性系中的直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)前面的結(jié)論，由于地球自轉(zhuǎn)，地球上運(yùn)動(dòng)的物體受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用，地轉(zhuǎn)偏向力即科里奧利力在地面內(nèi)的分力，大氣會(huì)受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響運(yùn)動(dòng)方向發(fā)赤道k赤道k生改變圖2.6單圈環(huán)流地轉(zhuǎn)偏向力表示如下:F=-2QxV，其中cQ=0i+。cospj+。sinpkV=ui+vj+wkF=—2OxVc=2O（vsin中一wcos中）i一20usin中j+20ucos中k—? —?討論空氣運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常只考慮水平科氏力，科氏力的大小與風(fēng)速和所在緯度—? —?—?的正弦值成正比，在風(fēng)速不變的情況下，則隨緯度增高而增大。赤道上科氏力為零，兩極科氏力最大。根據(jù)科里奧利力右手定則（如圖2.8），形成東北風(fēng)，即東北信風(fēng)。信風(fēng)每年反覆固定地出現(xiàn)，好比潮汐有信，因此稱為“信風(fēng)”。圖2.8右手定則2.5.2河岸沖刷現(xiàn)象分析河岸的右側(cè)往往比左岸沖刷厲害， 這個(gè)規(guī)律是自然地理中一條非常有名的、從人類生活經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的規(guī)律，即北半球河水右邊岸比較陡削，相反地南半球則左岸比較陡削。這可以由地轉(zhuǎn)偏向力得到說明，根據(jù)科里奧利力右手定則（如圖2.8），運(yùn)動(dòng)的河水產(chǎn)生了向右的效果，但是右岸阻它的運(yùn)動(dòng)，兩者相互作用河岸受力產(chǎn)生了右岸沖刷的現(xiàn)象。北半球河水在地轉(zhuǎn)偏向力作用下，對(duì)右央求沖刷甚于左岸向，長(zhǎng)期積累的結(jié)果，右岸比較陡峭。3科里奧利在人類生活中的影響3.1科里奧利效應(yīng)對(duì)射擊的影響通過實(shí)驗(yàn)觀察得知短距離射擊時(shí)，空氣阻力和重力影響甚微，但是隨著射擊距離的增加，射擊偏差越來越明顯，這是為什么呢？原來還有另外一個(gè)影響因素那就是科里奧利力。當(dāng)遠(yuǎn)距離射擊時(shí)，子彈的軌跡是一條弧線，一方面是由于“平拋效應(yīng)”，另一方面是由于于科里奧利效應(yīng)。這不難理解，子彈出膛時(shí)它繞自身做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)前面的結(jié)論可知科里奧利效應(yīng)使得子彈行過程中會(huì)向右上方偏轉(zhuǎn)，飛行的軌跡大致是向左下前方的一條弧線。在北半球科氏力使得子彈偏運(yùn)動(dòng)方向的右面，而在南半球情況剛好相反。所以有經(jīng)驗(yàn)的狙擊手在射擊時(shí)往往會(huì)根據(jù)射擊的距離適當(dāng)調(diào)整射擊的方向。3.2科里奧利慣性力對(duì)中長(zhǎng)跑的影響同科里奧利效應(yīng)對(duì)運(yùn)動(dòng)子彈右偏效應(yīng)一樣，在北半球的田徑運(yùn)動(dòng)員不論從哪個(gè)方向跑，都會(huì)在科氏力的作用下享有片。國際田聯(lián)規(guī)定，田徑項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)方向是其左手內(nèi)側(cè)，即逆時(shí)針左轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在這種規(guī)定下，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入彎道向左拐彎時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方向會(huì)向外側(cè)偏一些，也就是科里奧利力把運(yùn)動(dòng)員推向了外側(cè)，這對(duì)于運(yùn)動(dòng)員是非常不利的。相反地，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在南半球時(shí)，科里奧利力把運(yùn)動(dòng)員推向了內(nèi)側(cè)側(cè)，這對(duì)于運(yùn)動(dòng)員是有利的。這就告訴我們，運(yùn)動(dòng)會(huì)會(huì)址選在北半球還是南半球?qū)τ谶\(yùn)動(dòng)員的成績(jī)是非常有影響的?，F(xiàn)如今在大型國際田聯(lián)比賽中，運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)成績(jī)已經(jīng)精確到了百分之一秒，為此有必要考慮這一因素對(duì)運(yùn)動(dòng)員真實(shí)成績(jī)的影響，并且有必要進(jìn)行修正，這才是運(yùn)動(dòng)員的真實(shí)成績(jī)，特別是在比較運(yùn)動(dòng)員是否打破世界紀(jì)錄時(shí)，更為重要。總結(jié)綜上所述，由于地球自西向東的自轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生兩種慣性力，一種是離心慣性力，其大小為m?2Rcos9，方向垂直于地軸而背離地軸。離心慣性力的存在使得地球表面的物體所受重力大小并不等于萬有引力，重力的方向也非豎直向。另一種是科里奧利力，其大小為2m?x寸，方向由右手定則決定，由于科里奧利的作用使得在北半球運(yùn)動(dòng)的物體向運(yùn)動(dòng)方向的右側(cè)偏了一些，而在南半球則剛好相反。正是由于科里奧利的作用，傅科擺的振動(dòng)面會(huì)周期性的運(yùn)動(dòng)，豎直下落的物體會(huì)向東偏移一些，海水會(huì)時(shí)漲時(shí)落周期地重復(fù)出現(xiàn)即產(chǎn)生潮汐現(xiàn)象，河流的右岸比左岸沖刷的厲害一些，復(fù)線火車靠這些都不難用科里奧利力解釋。在現(xiàn)實(shí)生活中，科里奧利力也會(huì)對(duì)人們的生產(chǎn)活動(dòng)有一些影響，比如說科里奧利效應(yīng)使得子彈行過程中會(huì)向右上方偏轉(zhuǎn)，飛行的軌跡大致是向左下前方的一條弧線。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入彎道向左拐彎時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方向會(huì)向外側(cè)偏一些，也就是科里奧利力把運(yùn)動(dòng)員推向了外側(cè)。另外會(huì)發(fā)現(xiàn)人們的右腳的鞋子會(huì)比左腳磨損的厲害一些。在大的深林中，科里奧利力使得人們走的路線向右側(cè)發(fā)生偏移，從而走了一圈又回到原地?？评飱W利力也有一些實(shí)際的應(yīng)用，比如科氏流量計(jì)和陀螺儀?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)科里奧利力在預(yù)測(cè)地震方面也有一些特別的優(yōu)勢(shì)，這有待人們進(jìn)一步去探索。參考文獻(xiàn)［1］ 顏振玨.地球參照系中的慣性力［J］.黔南民族師范學(xué)院學(xué)報(bào),2006,(6):32-35.［2］ 周衍柏.理論力學(xué)教程［M］第三版.北京:高等教育出版社，1985.［3］ 吳新華，李宏偉.淺談科里奧利力的影響及應(yīng)用［J］.河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)，2008,(24):36-38.吳越.關(guān)于慣性力的討論[J].湖北教育學(xué)院學(xué)報(bào)1999,(5):17-19.姚琴芬，蔣耀妹.談?wù)効评飱W利效應(yīng)[J].物理與工程,2006,05(16):59-61.趙國晴.轉(zhuǎn)動(dòng)非慣性系中的慣性力及對(duì)河流沖刷兩岸的再研究[J].邯鄲學(xué)院報(bào),2008,(2).朱學(xué)林.科里奧利力對(duì)射擊準(zhǔn)確度的影響[J].職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2013,08(5):192-193.周作雍.關(guān)于落體的科里奧利效應(yīng)[J].南充師院,1987(2):115-117.殷保祥.對(duì)非慣性系動(dòng)力學(xué)方程的討論[J].絲路學(xué)壇，1998(2):19-21.6、英文摘要AbstractRelativemotionofthee