科里奥利力

科里奥利力（英语：Coriolis effect，简称：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。

启示：如同惯性离心力，科氏力是一个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。

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科里奥利力（英语：Coriolis effect，简称：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。

目录  [隐藏]  1 概述 1.1 认识历史 1.2 物理学中的科里奥利力 1.3 科里奥利力与科里奥利加速度的关系 2 科里奥利力产生的影响 2.1 在地球科学领域 2.1.1 傅科摆 2.1.2 信风与季风 2.1.3 热带气旋 2.2 对分子光谱的影响 3 科里奥利力的应用 3.1 质量流量计 3.2 陀螺仪 4 参考文献 5 参见

[编辑] 概述

[编辑] 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（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，大大简化了旋转体系的处理方式。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。

[编辑] 物理学中的科里奥利力

科里奥利力来自于物体运动所具有的惯性，在旋转体系中进行直线运动的质点，由于惯性的作用，有沿着原有运动方向继续运动的趋势，但是由于体系本身是旋转的，在经历了一段时间的运动之后，体系中质点的位置会有所变化，而它原有的运动趋势的方向，如果以旋转体系的视角去观察，就会发生一定程度的偏离。

如右图所示，当一个质点相对于惯性系做直线运动时，相对于旋转体系，其轨迹是一条曲线。立足于旋转体系，我们认为有一个力驱使质点运动轨迹形成曲线，这个力就是科里奥利力。

根据牛顿力学的理论，以旋转体系为参照系，这种质点的直线运动偏离原有方向的倾向被归结为一个外加力的作用，这就是科里奥利力。从物理学的角度考虑，科里奥利力与离心力一样，都不是真实存在的力，而是惯性作用在非惯性系内的体现。

科里奥利力的计算公式如下:

式中为科里奥利力；m为质点的质量；为质点的运动速度；为旋转体系的角速度；表示两个向量的外积符号。

特殊的，在地球上，拥有水平于地面方向运动分量的物体受力大小为：

为物体质量；为地转偏向力的大小；为物体的水平运动速度分量；为地球自转的角速度；是正弦函数；为物件所处的纬度。受力方向北半球向物体运动的右侧，南半球向物体运动的左侧。

[编辑] 科里奥利力与科里奥利加速度的关系

通常，在惯性系中观察到的科里奥利加速度，其中为圆盘转动的角速度矢量，为质点所具有的径向速度。可见科里奥利加速度的方向与科里奥利力的方向相反。这是因为，科里奥利加速度是在惯性系中观察到的，由作用力产生；而科里奥利力则是在转动的参考系中观察到的，它产生的加速度是相对于非惯性系而言的。不能认为科里奥利加速度是由科里奥利力产生的^[1]。