地轉偏向力產生的原因,地轉偏向力的實質和形成原因(詳細)

2022-04-25 00:56:55 字數 5023 閱讀 4177

1樓:忻丹彤雀恬

地轉偏向力

亦稱科氏力(科里奧利力),因為地球自轉而產生的以地球經緯網為參照系的力。

是常被引入的第3類慣性力,前兩類為平動慣性力和慣性離心力,當物體相對做勻速圓周的參考系有速度時,引入此力,由於比較複雜,很少被講到,所以經常被人遺忘,表示式為f=2mvωsinφ

由於地球自轉而產生作用於運動空氣的力,稱為地轉偏向力,簡稱偏向力。它只在物體相對於地面有運動時才產生(實際不存在),只能改變(水平運動)物體運動的方向,不能改變物體運動的速率。地轉偏向力可分解為水平地轉偏向力和垂直地轉偏向力兩個分量。

由於赤道上地平面繞著平行於該平面的軸旋轉,空氣相對於地平面作水平運動產生的地轉偏向力位於與地平面垂直的平面內,故只有垂直地轉偏向力,而無水平地轉偏向力。由於極地地平面繞著垂直於該平面的軸旋轉,空氣相對於地平面作水平運動產生的地轉偏向力位於與轉動軸相垂直的同一水平面上,故只有水平地轉偏向力,而無垂直地轉偏向力。在赤道與極地之間的各緯度上,地平面繞著平行於地軸的軸旋轉,軸與水平面有一定交角,既有繞平行於地平面旋轉的分量,又有繞垂直於地平面旋轉的分量,故既有垂直地轉偏向力,也有水平地轉偏向力。

原因簡述如下:物體為保持水平慣性運動,經緯網因隨地球自轉而產生相對加速度。

下面是「算如流」給出的通俗解釋

引用如下

當然了,首先要說明的是,地轉偏向力向右是在北半球,在南半球則都向左,當然這些向右向左都是相對於前進方向來說的,下面我說的都是北半球的情況。

1.由於各緯度的角速度都一樣,從北向南飛的時候,南邊的圈大,所以線速度大,所以在北邊的時候具有的一個小的線速度與南邊的線速度相比就顯的慢了,所以其就由於慣性表現出往右偏。向北也一樣,由快的地方到慢的地方,速度『超前』了,前進方向上也就向右偏了。

2.沿緯線向東西方向飛,這時候由於重力的方向指向地心,而緯圈轉的方向指向的圓心並不是地心,你可以好好想想,所以由於這個角度,向心力不能完全抵消你圍著緯線的圓心轉的那個離心力,所以一綜合,也會往右偏。

3.赤道不受地轉偏向力正是因為地心正好就是緯圈旋轉的圓心,二者重合了,正好重力可以抵消掉向外的力。

最後,南北兩極地轉偏向力最大

2樓:

地轉偏向力實際上就是物理學中說的科里奧利力,它和非慣性力一樣,是轉動參考系對慣性參考系的動力學效應。

我仔細看了看你的說法,大體上是對的。

如果你學了物理,可以想象這樣一個力學模型:

一個圓盤,沿半徑方向開了個槽,裡面放著一個小球,小球用彈簧與圓盤中心相連,一切摩擦不計。小球可以在槽內運動,同時又卡在槽裡可以隨圓盤轉動。

現在圓盤在水平面內轉動,你站在圓盤中心上,邊隨圓盤一同轉動邊觀察這個球的運動。而我站在圓盤外面的地面上。看著你和這個圓盤的轉動,也在觀察這個球。

你看到的現象應該是這樣的,球作直線運動逐漸遠離你(因為你隨著圓盤一起轉動,所以你和球相對於圓盤在以同樣的角速度運動,這個運動你是感覺不到的,就像你站在地球上隨著地球轉動,但是你感覺不到地球在轉動一樣)。球只受到彈簧的作用力,對槽壁沒有作用力。

我看到的結果是球邊隨圓盤轉動,邊遠離圓盤的中心沿著槽向外運動,球當然受到彈簧的彈力,但是這時候差別出現了:

如果圓盤的轉動是勻速的,而彈簧最初是原始長度,你看到的結果肯定是球遠離你,最後不動了;

我看到的結果是球邊轉動邊遠離圓盤中心,最後當彈簧的彈力與向心力平衡的時候,沿固定的圓周做勻速圓周運動;

現在考慮球從開始運動到作勻速圓周運動之前的過程,你看到的仍然是球沿直線遠離你,因此槽壁對球沒有作用力。

我看到的是,圓盤做勻速轉動,球隨圓盤轉動的轉動半徑逐漸增大,於是球的速度的切向分量逐漸增大,也就是說球有垂直於槽的加速度,也就必然受到槽壁施加的作用力!

矛盾出現了,但是這兩個結論都根據牛頓運動定律得到的,怎麼會不一樣呢?

實際上我看到的這個作用力就是科里奧利力。地轉偏向力就這麼來的。不知道你是否看明白了?

3樓:印罡春元槐

地球自轉就是產生了地轉偏向力啊,就是由於地球自轉而產生作用於運動空氣的力,是一種科里奧利力(旋轉體系中進行直線運動的質點由於慣性相對於旋轉體系產生的直線運動的偏移的一種描述),本身就是難理解的東西,我的表達能力也有限。

4樓:

很簡單,由於地球自轉是自西向東轉呀,而假設一個東西絕對靜止,那地球在動,而它不動,永遠不動,所以一直往右偏,你可以畫畫圖

地轉偏向力的實質和形成原因(詳細)

5樓:醉意撩人殤

1、當物體相對與地球表面運動時會受到一個叫地轉偏向力的力的影響而改變方向,但地轉偏向力並不是一個真正的力,而是一種慣性力。

2、地轉偏向力是由於地球自轉而使地球表面運動物體受到與其運動方向相垂直的力。全稱地球自轉偏向力。地轉偏向力不會改變地球表面運動物體的速率(速度的大小),但可以改變運動物體的方向。

地轉偏向力對季風環流、氣團執行、氣旋(颱風)與反氣旋(冷空氣)的運移路徑、洋流與河流的運動方向以及其它許多自然現象有著明顯的影響,例如,北半球河流多有沖刷右岸的傾向,高緯度地區河流上浮運的木材多向右岸集中等。

3、由於除南北兩極外,各緯度的角速度都一樣,從北向南飛的時候,南邊的圈大,即越向南緯線越長,所以線速度大。

所以在北邊的時候具有的一個小的線速度與南邊的線速度相比就顯的慢了,所以其就由於慣性表現出往右偏。向北也一樣,由快的地方到慢的地方,速度「超前」了,前進方向上也就向右偏了。

6樓:匿名使用者

實質是科里奧利力,至於科里奧利力的原理這裡講不清,建議看大學經典力學或理論力學均有介紹,或網上收一下pdf格式的電子書看下。以下計算僅供參考。

兩個參考系可以是相互旋轉的,例如高速離心機開動時試管參考系和桌面參考系就是相對旋轉的.試管中的顆粒沿試管作直線運動,而相對於桌面卻是螺線運動,因此我們也需要旋轉座標系之間的變換.

考慮相對桌面s作轉動的圓盤s′.如圖2-17所示.設轉動角速度ω為常向量,指向垂直於盤面的z軸正方向,轉動軸位於圓盤中心o′,桌面原點o與之重合.

假定向量a固定在s′上.注意到速度表示(2.2.

10)式,dt時間內a的增量是

da=a(t+ dt)- a(t)=(ω×a)dt

如果向量同時相對於s′有一個增量da′,則相對於s的增量將是

da=(ω×a)dt+da′於是我們有一般關係式:

或者寫作符號等式:

顯然,將位置向量代入上式可得到速度的變換關係:

式中帶撇的導數僅表示是在s′系中進行而已,而並不表示時間上有什麼不同.這對於其它向量也適用.比如,任意向量可以用兩個起自原點的向量來代替.

以上做法完全可以推廣到3維情形.符號等式(2.7.

2)是線性的(滿足分配律).對於速度向量,我們有

可見在s系中的觀察者看來,加速度由3部分組成.第一項是s′系中的

加速度.當質點在s′系中靜止時,第三項的意義就可以明顯看出:

ω×(ω×r)=-(ω·ω)ρ (2.7.5)

即向心加速度.第二項稱為科里奧利加速度(coriolis acceleration),這一項只有當質點在s′系中運動時才有非零的值.*(2.

7.4)式與平面極座標中的加速度表示式(§1.5)是否一致?

如果角速度不是常向量,(2.7.3)式和(2.

7.4)式是否正確?如不正確,應該怎樣修改?

下面我們討論地球轉動的影響.自轉著的地球取作s′系,一個「不轉的」地球(平動框架)為s系.在地球參考系中,質點受到的重力加速度為

g=g0-2ω×v′-ω×(ω×r) (2.7.6)

我們知道

g0≈9.8m/s2

ω= 7.292 ×10-5rad/s

相比之下,慣性離心(centrifugal)項就小得多,

|ω×(ω×r)|≤ω2r≈3.39×10-2m/s2<<g0

這樣將它合併到有效重力加速度中去,(2.7.6)式就可以寫成

mg=mgeff- 2mω×v′ (2.7.7)

最後一項即為運動物體上的科里奧利「力」.需要注意的是,這一項完全是由座標系變換而來的,或者說是由於旋轉座標系中的觀察者的看法與平動座標系中的不一樣而產生的.通常我們可以說,科里奧利『力』是運動學效應.

*科里奧利力與緯度有關嗎?南半球和北半球情況有區別嗎?

根據(2.7.7)式可以對落體的偏向作出判斷.

粗略地說,落體的速度(零級近似)在-r方向.對於北半球,可以判定速度將偏向東方,也就是在-2mω× v′~ ωk ×er= ωej方向.所謂落體偏東就是指的這件事.

如果從(2.7.6)式考慮,結果會如何呢?

7樓:匿名使用者

由於地球自轉而產生作用於運動空氣的力,稱為地轉偏向力,簡稱偏向力。它只在物體相對於地面有運動時才產生(實際不存在),只能改變(水平運動)物體運動的方向,不能改變物體運動的速率。地轉偏向力可分解為水平地轉偏向力和垂直地轉偏向力兩個分量。

由於赤道上地平面繞著平行於該平面的軸旋轉,空氣相對於地平面作水平運動產生的地轉偏向力位於與地平面垂直的平面內,故只有垂直地轉偏向力,而無水平地轉偏向力。由於極地地平面繞著垂直於該平面的軸旋轉,空氣相對於地平面作水平運動產生的地轉偏向力位於與轉動軸相垂直的同一水平面上,故只有水平地轉偏向力,而無垂直地轉偏向力。在赤道與極地之間的各緯度上,地平面繞著平行於地軸的軸旋轉,軸與水平面有一定交角,既有繞平行於地平面旋轉的分量,又有繞垂直於地平面旋轉的分量,故既有垂直地轉偏向力,也有水平地轉偏向力。

原因簡述如下:物體為保持水平慣性運動,經緯網因隨地球自轉而產生相對加速度。

8樓:小雅木

地轉偏向力,簡稱偏向力。它只在物體相對於地面有運動時才產生(實際不存在),只能改變(水平運動)物體運動的方向,不能改變物體運動的速率。地轉偏向力可分解為水平地轉偏向力和垂直地轉偏向力兩個分量。

由於赤道上地平面繞著平行於該平面的軸旋轉,空氣相對於地平面作水平運動產生的地轉偏向力位於與地平面垂直的平面內,故只有垂直地轉偏向力,而無水平地轉偏向力。由於極地地平面繞著垂直於該平面的軸旋轉,空氣相對於地平面作水平運動產生的地轉偏向力位於與轉動軸相垂直的同一水平面上,故只有水平地轉偏向力,而無垂直地轉偏向力。在赤道與極地之間的各緯度上,地平面繞著平行於地軸的軸旋轉,軸與水平面有一定交角,既有繞平行於地平面旋轉的分量,又有繞垂直於地平面旋轉的分量,故既有垂直地轉偏向力,也有水平地轉偏向力。

原因簡述如下:物體為保持水平慣性運動,經緯網因隨地球自轉而產生相對加速度。

地轉偏向力是什麼,什麼是地轉偏向力

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