怎么判断地转偏向力?
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推荐于2019-08-04 · 知道合伙人教育行家
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地转偏向力南北半球的判断方向--左右手定则:北半球用右手,伸出手掌,掌心向上,四指的方向表示物体的运动方向,拇指的方向表示地转偏向力的方向--地转偏向力向右;南半球用左手,伸出手掌,掌心向上,四指的方向表示物体的运动方向,拇指的方向表示地转偏向力的方向--地转偏向力向左。地转偏向力与物体的运动方向垂直。
地转偏向力的产生跟地球各纬度的自转线速度有关。
众所周知,地球自转的时候各个纬度上的角速度是绝对相等的,那么这样也就意味着纬度越低的地方、也就是纬度圈越大的地方,自转的线速度就会越大。
根据这一规律,那么从高纬度向低纬度运动的时候,等于是从线速度低的地方往线速度高的地方运动,物体由于惯性,到了自转速度高的地方就会相对地逆地球自转
方向偏转;反过来,从低纬度向高纬度运动就会沿着地球自转方向偏转。而它们共同的特点,正好是北半球向右偏转,南半球向左偏转。
地转偏向力的产生跟地球各纬度的自转线速度有关。
众所周知,地球自转的时候各个纬度上的角速度是绝对相等的,那么这样也就意味着纬度越低的地方、也就是纬度圈越大的地方,自转的线速度就会越大。
根据这一规律,那么从高纬度向低纬度运动的时候,等于是从线速度低的地方往线速度高的地方运动,物体由于惯性,到了自转速度高的地方就会相对地逆地球自转
方向偏转;反过来,从低纬度向高纬度运动就会沿着地球自转方向偏转。而它们共同的特点,正好是北半球向右偏转,南半球向左偏转。
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地球自转偏向力(简称地转偏向力),是指地球上一切作水平运动的物体,由于地球自转而发生偏向的一种力。这种水平运动的偏向力,最早是法国数学家科里奥利加以研究和确定的,故又称科里奥利力
由物理学知道,如果质点相对于以匀角速转动的参照系运动,则该质点要受到一种惯性力的作用,该惯性力依赖于相对速度和参照系的转动角速度以及质点的质量,这种惯性力称为科里奥利力。同理,由于地球的自转,当物体相对于地面运动时,对于站在地面上的观察者来说,感到物体运动的方向发生了改变,设想物体受到一力的作用,此力称为地转偏向力,也就是物理学中的科里奥利力。地球除绕太阳作公转外,还不停地绕地轴作逆时针方向的旋转,其地转角速度以Ω表示,它的大小为:
Ω=
7.29×
l0-5(弧度/秒)
Ω的方向是沿着地轴垂直于北极点地平面向上(这里的“日”是指恒星日·,一恒星日等于23时56分)。由于地球的自转,使各处的地平面发生转动。就北半球来说,以极地平面为例,由于地球的旋转使极地地平面产生一个绕它的垂直轴作逆时针方向的转动,它的角速度就是地转角速度。若有物体相对于极地地面运动时,站在地面上的观察者会感到物体受到一个平行于地平面的力的作用,这个力称为水平地转偏向力。再以赤道平面为例,在赤道上,与其上任何一点相切的地平面都随着地球的自转而绕着穿过这一点与地轴相平行的一个轴转动。只有水平方向的角速度。地球自转时,赤道地平面的东边一侧“下降”,而西边一侧“上升”。若有物体相对于地平面运动时,地球上的观察者感到向东运动的物体受到向上的力的作用,而向西运动的物体,受到向下的力的作用。所以认为在赤道平面上运动的物体只受到垂直方向力的作用,此力即为垂直地转偏向力。
在赤道和极地之间的各纬度上,由于地球的自转,使其各处的地平面产生转动。此转动可分解看成一个绕垂直轴的转动(相当于极地平面的情况)和一个绕水平轴的转动(相当于赤道平面的情形)。地转角速度在垂直和水平两个方向均有分量。所以,若物体要同时受到垂直和水平两个方向的作用。因此认为在中间纬度地区运动的物体,既受水平地转偏向力的作用,又受垂直地转偏向力的作用。
上面从地平面日转动分析了地转偏向力的物理意义。此力是站在转动地球上的观察者
感动到的由于地球自转而作用于相对于地球运动的空气质点上的力。
由物理学知道,如果质点相对于以匀角速转动的参照系运动,则该质点要受到一种惯性力的作用,该惯性力依赖于相对速度和参照系的转动角速度以及质点的质量,这种惯性力称为科里奥利力。同理,由于地球的自转,当物体相对于地面运动时,对于站在地面上的观察者来说,感到物体运动的方向发生了改变,设想物体受到一力的作用,此力称为地转偏向力,也就是物理学中的科里奥利力。地球除绕太阳作公转外,还不停地绕地轴作逆时针方向的旋转,其地转角速度以Ω表示,它的大小为:
Ω=
7.29×
l0-5(弧度/秒)
Ω的方向是沿着地轴垂直于北极点地平面向上(这里的“日”是指恒星日·,一恒星日等于23时56分)。由于地球的自转,使各处的地平面发生转动。就北半球来说,以极地平面为例,由于地球的旋转使极地地平面产生一个绕它的垂直轴作逆时针方向的转动,它的角速度就是地转角速度。若有物体相对于极地地面运动时,站在地面上的观察者会感到物体受到一个平行于地平面的力的作用,这个力称为水平地转偏向力。再以赤道平面为例,在赤道上,与其上任何一点相切的地平面都随着地球的自转而绕着穿过这一点与地轴相平行的一个轴转动。只有水平方向的角速度。地球自转时,赤道地平面的东边一侧“下降”,而西边一侧“上升”。若有物体相对于地平面运动时,地球上的观察者感到向东运动的物体受到向上的力的作用,而向西运动的物体,受到向下的力的作用。所以认为在赤道平面上运动的物体只受到垂直方向力的作用,此力即为垂直地转偏向力。
在赤道和极地之间的各纬度上,由于地球的自转,使其各处的地平面产生转动。此转动可分解看成一个绕垂直轴的转动(相当于极地平面的情况)和一个绕水平轴的转动(相当于赤道平面的情形)。地转角速度在垂直和水平两个方向均有分量。所以,若物体要同时受到垂直和水平两个方向的作用。因此认为在中间纬度地区运动的物体,既受水平地转偏向力的作用,又受垂直地转偏向力的作用。
上面从地平面日转动分析了地转偏向力的物理意义。此力是站在转动地球上的观察者
感动到的由于地球自转而作用于相对于地球运动的空气质点上的力。
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地转偏向力的定义及规律
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