Question

为什么地球自转会产生地转偏向力?

Answer 1

分类: 理工学科
问题描述:

想知道产生力的原因,麻烦高手了

解析:

再帖一遍吧:

地转偏向力又叫Coriolis Force，中文通常翻译作科里奥利力。形象点我想可以这样解释。假设地心是静止的（这样比较简单，如果还要考虑地球公转那就复杂的多了，但是地球公转对 Coriolis Force影响不大，至少是对我们经常看到的那些现象影响不大）。因为地球上各点都是绕着地轴作圆周运动。在这里我们就姑且认为地轴是不变的吧，也就是地轴始终是沿着一个方向，然后假设地球运动角速度是不变的，也就是说地球不会一下自转的快一下自转的慢，再加上刚才的假设（地心静止），现在地球被抽象成了一个绕着通过球心的一条直线作匀速自转的球体。那么现在球体上每一个点都绕着地轴作匀速圆周运动，运动半径是从该点作地轴垂线，垂线与地轴交点到该点的距离就是运动半径。

那么现在很明显，随着纬度不同，地表每个点的运动速率都不一样（因为半径不同），但是地表各点运动角速度是一样的。那么当一个物体从低纬向高纬地区运动的话（比如说从赤道向北极运动，对应北半球的情况），这个物体线速度越来越小。可是物体都是有惯性的，这物体有保持自己运动线速度的趋势，也就是说在一个相对地表静止的地方（相对地表静止的参照系）来观察这个物体，会发现它在向北运动的过程中老是有种向东的运动的趋势（因为地球自西向东转，赤道向东运动速率最大，南北极点最小）。可是根据牛顿的运动定律，要改变物体的运动状态或者运动趋势必须有外力。那么也就是说这个在北半球从南向北运动的物体受到了一个向东的力。这个力我们就叫做科里奥利力。

说得更专业一点呢，科里奥利力不是我们通常所说的那种有施力物体的力，它是非惯性参照系中的一个等效力。也就是说这东西实际上可以说是个力场。

如果想象一下如果观察者坐在这个运动物体上，那么自北向南运动时受到向西的力，所以右转，自南向北运动时受到向东的力，也是右转，看吧,偏向了。南半球相反,所有东东一起向左偏.具体表现就是南北半球龙卷风旋转方向相反,冲马桶的水流产生的漩涡方向也是相反的......