地转偏向力的探讨VIP专享VIP免费

第��卷第�期���年�月江西师范人学学报��’�然科学版����������!∀���������!∀#∃%!&∋������������������地转偏向力的探讨赵树森刘自清�地理系�物体在地球上运动时,都会受到地转偏向力的作用,使其偏离运动的方向。如在北半球,河流冲刷右岸,洋流右偏,自由落体东偏,气流在高低压中旋转,锋面倾斜,台风路径的偏向西北,人造卫星起飞的西偏,火车右轨耗损大,物体东西运动重量的改变,射击的右偏等等,这些地转效应,多数都是自然地理学中的问题,因此,地转偏向力,在地学中是十分重要的问题。但在现有教材中,如地概、地貌、水文、气象等,都未能讲完全,只是提到水平运动产生的水平地转偏向力,而对水平运动产生的铅直地转偏向力,以及铅直运动产生的水平地转偏向力都未讲。既便是提到的问题,也未能从数学的量和物理的概念来解释透彻,为此,我们结合多年教学实践,谈淡对这个问题的认识�科氏力科氏力是法国数学家兼工程师科里奥利�������所发现。即当物体在与轴垂直旋转的园盘上,发生相对运动时,物体受到的力����科氏力的导出假设园盘与轴垂直,且以角速度。逆时针旋转,如物体位于�点,转动线速度为巧,物体以速度�向�点运动,经△�秒后,�、�点已分别转到月’、�’位置,而物体却落到�“位置,落后的距离为万龟·�见图��根据弧长与半径和园心角的关系,�,�“一月‘�“·口…才�”一��一�·△�,夕�。·则得到�△��‘��,�“一犷·△�·。·△�一�·根据初速为零的加速度路程公式,二�△��得到��△����一��‘�即�图�·科氏力△�足够短时�则�’式中�“�科氏加速度,角速度�如物体质量以��甲��,了即��一��·。厂�物体相对运动速度,。�表示,科氏力以�表示,则厂一�“一���臼文稿收到日期����一��一��江西师范大学学报�自然科学版�����年如物体是单位质量时,科氏力用�表示,�二��。或月答�犷�苏���科氏力的方向则�以右手的掌心向着角速度向量方向,四指尖指向物体运动方向,则母指指尖即为地转偏向力的方向�见图����地转偏向力物体在地球上,发生相对运动时,物体受到的力,称为地转偏向力�地转偏向力与科氏力很相似,但不完全相同�因为科氏力发生在与轴垂直的平面上�而地转偏向力发生在与轴不垂直的球面上�因此科氏力是特殊条件下�也就是极点�的地转偏向力����地转偏向力的导出图�科氏力方向的确定为了从科氏力中导出各方向洛纬度的地转偏向力,在地表任一点��纬度为尹�建立空间直角坐标系,东为�正向�北为�轴正向�天顶为�轴正向�并将科氏力矛一�萨�苏看成空间直角坐标系中的空间地转偏向力�则矛、萨、亩在�、�、�轴上的投影,分别为��、、��、���厂、、�����口、、�,、。��且山、二�,。,二。��尹,口��。’��尹��根据科氏力,物体相对运动速度犷和园盘转动的角速度。的关系,则得到�����������犷�����甲月、�一������一���。���甲���一�犷、。�一一��、山���甲�、��������������中�“一”表示坐标轴与地转偏向力相反,下同�也可以根据科氏力,用矢积公式来求得,即�图�标准坐标系����叭��卜��今一今�一��义。一����、���山�口�贰苏花为单位矢量�月、�������一���口��二�������甲�一���口���甲�注,二���。、升��。。�升一��、。���甲了月�����。��一���山����犷、。���尹�将上式,写成标量,且注“下标”,即�第�期赵树森等地转偏向力的探讨��西几、�����北臼���甲月,钉北��厂东‘,互山���沪,�上下一��东西山���甲�西东��犷上下。���甲。式中��、�的“下标”,是按顺序对应的,如�西东与�南北就是代表�向南运动�厂南�产生向西的地转偏向力��西��向北运动��北�产生向东的地转偏向力��东�二从以上四个公式中,可以看出����南北向�水平�运动��南北�,产生东西向�水平�地转偏向力‘�西东�����东西向�水平�运动...