地球自转造成流体作圆周运动的流动现象原因.docVIP

地球自转造成流体作圆周运动的流动现象流体作圆周运动的流动现象绕自转轴自西向东的转动遇低洼处所激成的螺旋形 图1、水的漩涡 图2、台风 生于洋面上强烈旋转体系中质点的直线运动概念科里奥利力Coriolis force） 有些地方也称作哥里奥利力，简称为科氏力，是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。认识历史旋转体系中质点的直线运动科里奥利力是以牛顿力学为基础的。1835年，法国气象学家科里奥利提出，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。由于人类生活的地球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。科里奥利力水流下降而不形成漩涡 FF 图3、截面图 图4、俯视图 由此可以得出，无科里奥利力的时候流水无漩涡现象。 若流水受地球自转影响即受科里奥利力时,看流水在北半球还是南半球。 当在北半球时，流水受万有引力和科里奥利力的双力作用（如图5、截面图和图6、俯视图和 图7、受力分析）根据科里奥利力公式FK*=2mVr×ω,式中Vr为径向速度，与图中速度v方向相反。ω为角速度，是有方向的矢量。 图5、截面图 图6、俯视图 速度 v 合运动 合运动 速度v 科里奥利力FK* 科里奥利力FK* 图7、受力分析 图10、受力分析 由此可得漩涡的方向是逆时针。 当在南半球时，流水同样也受万有引力和科里奥利力的双力作用（如图8、截面图和图9、俯视图和 图10、受力分析）。因为角速度ω方向相反，所以科里奥利力FK*相反。 由此可得漩涡的方向是顺时针。 位于赤道的流水由于不受地球自转影响即不受科里奥利力，故水不发生漩涡现象（此处不做分析）。 综上述，流水因受科里奥利力的作用发生的漩涡现象在南北半球有不同的漩涡方向，北半球的漩涡方向是逆时针，南半球的漩涡方向是顺时针，赤道处不受科里奥利力不发生漩涡现象。 对流水的分析方法同样也适合于其他流体，这就不难得出台风等流体的涡旋方向。 结论：由地球自转而引入假想科里奥利力大部分让人望而生畏