1樓：宮非
2019-03-31
科里奧利力（coriolis force，科氏力）是以牛頓力學為基礎，為了描述旋轉體系的運動，在運動方程中引入乙個假想力。引入科氏力之後，人們可以像處理慣性系中的運動方程一樣簡單地處理旋轉體系中的運動方程，大大簡化了旋轉體系的處理方式。科氏力來自於物體運動所具有的慣性，在旋轉體系中進行直線運動的質點，由於慣性的作用，有沿著原有運動方向繼續運動的趨勢，但是由於體系本身是旋轉的，在經歷了一段時間的運動之後，體系中質點的位置會有所變化，而它原有的運動趨勢的方向，如果以旋轉體系的視角去觀察，就會發生一定的偏離。
牽連運動為定軸轉動。
第乙個題目是當牽連運動為定軸轉動時，我們轉換成圖1 來看，設動點M 沿座標系o』x』y』z』 中相對軌跡 AB 運動，棟座標系繞靜座標系的oz 軸轉動，在某瞬時，角速度矢和加速度矢分別為ω 和 ε，有絕對速度： ----- (1)
對時間求一階導數可得絕對加速度：
----- (2)
其中， 和 為變向量，r 和 為絕對導數。
----- (3)
----- (4)
將式(2)、(3) 代入式(1) 得
----- (5)
考慮到 、
得 令 （即科氏加速度），所以
即科氏加速度：
而科氏力：
圖 (b). 將齒輪 II 固定，齒輪 I 可自由移動，杆 o1o2 做定軸運動。
第二個題目是將齒輪II 固定，齒輪I 可自由移動，杆 做定軸運動，我們轉換成圖2（b）來看， 原點的參考係為什麼是平動的？它不是繞著o 點轉動嗎？設動點 P 沿座標系 運動，圓盤上的轉軸 選為座標系原點， 與 P 在同一直線時由 指向P 的直線選為x 軸。
並且在圓盤和直棒轉動中，x、y 軸相對地面方向始終保持不變，即這個座標系是以 為原點的平動參考係。因此，我們可以用相對運動和牽連運動求出相對地面的絕對運動。在確定絕對運動之前，還應指出，圓盤相對地的角速度為ω，直棒相對圓盤的角速度ω' 也等於ω，那麼，直棒相對於平動參考係的角速度Ω 應滿足：
Ω=ω+ω'=2ω ----- (6)
它等於直棒相對地面的角速度，因為平動參考係與地面之間無相對轉動，所以平動系沒有科氏加速度，因為物體在轉動系運動才會有科氏力。
注：如何來推導科里奧利力公式？如果有個物體由北極點以直線運動，運動速率為v，而地球的自轉角速度為 ω，而這物體移動時間為t，以下式子代表該物體的運動情形：
1). 物體直線移動的距離：vt；
2). 物體在北極上空觀察到的移動角度：ωt。
綜合以上兩式子，得到該物體移動的弧長 ----- (1)
依照受力的直線運動公式，得到 ----- (2)
因此，式(1)等於式(2)，並表示如下：
即 ----- (3)
科氏力是相對地球自轉運動而假想出來的力，當另乙個物體由北極點以 v 的等速丟擲時，由北極上空觀察該物體受到相反方向，但相同大小的科氏力。
物體在北極上空所觀察的受力可表示為：f=ma=2mvω。因為科氏力是相對地球自轉運動而假想出來的力，當另乙個物體由北極點以v 的等速丟擲時，由北極上空觀察該物體受到相反方向，但相同大小的科氏力：
，不同緯度，科氏力的影響不同，在地球的兩極最強、赤道最弱。所以，我們可以由簡單的幾何關係推導出，適用於不同緯度的科氏力公式如下：
，緯度 。所以， 。分類：
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