关于科氏力分解25页PPT
- 格式:ppt
- 大小:2.11 MB
- 文档页数:25
认识历史旋转体系中质点的直线运动科里奥利力(Coriolis force)是以牛顿力学为基础的。
1835年,迭国气象学家科里奥利(Gaspard-Gustave Coriolis)提出,为了描述旋转体系的运动,需要在运动方程中引入一个假想的力,这就是科里奥利力。
引入科里奥利力之后,人们可以像处理惯性系中的运动方程一样简单地处理旋转体系中的运动方程,大大简化了旋系的处理方式。
由于人类生活的地毬本身就是一个巨大的旋转体系,因而科里奥利力很快在流体运动领域取得了成功的应用。
[编辑]物理學中的科里奧利力科里奧利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,市於慣性的作用,有沿著原有運動方向繼續運動的趨勢,但是由於體系木身是旋轉的,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,如果以旋轉騁如右所示,當一侗質點和對於慣性系做直線運動時,相對於旋轉體系的視角去觀察,就會發生一定程度的偏離。
系,其軌跡是一條曲線。
立足於旋轉體系,我們認為有一個力驅使質點運動軌跡形成曲線,這個力就是科里奧利力。
根據牛頓力學的理論,以旋轉體系為參照系,這種質點的直線運動偏離原有方向的傾向被歸結為一個外加力的作用,這就是科里奧利力。
從物理學的角度考慮,科里奧利力與離心力一樣,都不是真實存在的力,而是慣性作用在非慣性系內的體現。
Fc =2m(f x 门)科里奧利力的計算公式如下:式屮民為科里奧利力;m為質點的質量;厂為質點的運動速度;门為旋轉體系的角速度;x表示兩個向量的外積符號。
[编辑]科里奥利力产生的影响[编辑]在地球科学领域由于口转的存在,地球并非一个惯性系,而是一个转动参照系,因而地面上质点的运动会受到科里奥利力的影响。
地球科学领域中的地转遍向力_就是科里奥利力在沿地球表面方向的一个分力。
地转偏向力有助于解释一些地理现象,如河道的一边往往比另一边冲刷得更厉害。
[编辑]傅科摆显示傅科摆在南半球时运动的动画摆动可以看作一种往复的直线运动在地球上的摆动会受到地球自转的影响。
科氏力原理
科氏力(Coriolis force),又称柯氏力,是一种在转动的坐标系中为了解释运动物体由于坐标转动发生偏转的现象而引入的虚构力。
它主要来自于物体运动所具有的惯性,并且只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。
科氏力实际上并不存在,而是惯性效应在非惯性系内(如旋转系统)的体现。
科氏力的计算公式为F=mvw,其中F为科氏力,m为质点的质量,v 为质点的运动速度,w为旋转体系的角速度*,表示两个向量的外积符号。
当物体运动方向与旋转轴方向平行时,科氏力为零。
科氏力的方向可以通过右手定则来判断:右手(除大拇指外)手指指向(非惯性系中)物体运动方向,再将四指绕向角速度方向,拇指所指方向即科氏力方向。
科氏力在日常生活和许多科学领域中都有重要的应用,例如,在气象学中,季风的方向在科氏力的作用下会发生一定偏移。
在工程技术中,科氏力也被广泛应用于角速度测量和质量流量计的制造中。