科里奧利力

在物理學中，科里奧利力是一種慣性力或虛擬力，它作用于在相對于慣性系旋轉的參照系內運動的物體。 在順時針旋轉的參考系中，力作用在物體運動的左側。 在逆時針旋轉的情況下，力向右作用。 由于科里奧利力引起的物體偏轉稱為科里奧利效應。

牛頓運動定律描述了物體在慣性（非加速）參照系中的運動。 當牛頓定律轉化為旋轉參考系時，科里奧利加速度和離心加速度就出現了。 當應用于有質量的物體時，相應的力與其質量成正比。 科里奧利力的大小與轉速成正比，離心力的大小與轉速的平方成正比。 科里奧利力的作用方向垂直于兩個量：旋轉坐標系相對于慣性坐標系的角速度和物體相對于旋轉坐標系的速度，其大小與物體的速度成正比 旋轉坐標系中的速度。 離心力沿徑向向外作用，并與主體距旋轉架軸線的距離成正比。 這些額外的力被稱為慣性力、虛擬力或偽力。 通過將這些虛擬力引入旋轉參考系，牛頓運動定律可以應用于旋轉系統，就好像它是一個慣性系統一樣； 這些力是非旋轉系統不需要的校正因子。

在科里奧利效應一詞的流行用法中，隱含的旋轉參考系幾乎總是地球。 由于地球自轉，地球上的觀察者需要考慮科里奧利力才能正確分析物體的運動。 地球在每個晝夜周期完成一圈自轉，因此對于日常物體的運動，科里奧利力與其他力相比通常很小； 它的影響通常只有在長距離和長時間的運動中才會變得明顯，例如大氣中空氣或海洋中水的大規模運動； 或者高精度很重要的地方，例如遠程火炮或導彈軌跡。 這種運動受到地球表面的限制，因此通常只有科里奧利力的水平分量很重要。 這種力導致地球表面上的移動物體在北半球向右偏轉，在南半球向左偏轉。 水平偏轉效應在兩極附近更大，因為那里繞局部垂直軸的有效旋轉速率xxx，而在赤道處減小到零。 風和水流不像在非旋轉系統中那樣直接從高壓區流向低壓區，而是傾向于向赤道以北方向的右側和向南方向的左側流動 它的。 這種效應導致旋轉并因此形成旋風。

為了直觀地解釋科里奧利力的起源，考慮一個物體，它被迫跟隨地球表面并在北半球向北移動。 從外太空看，該物體似乎并沒有向正北方向移動，而是向東運動。 越往北，其平行線（緯度）的半徑越小，因此其向東運動的速度越慢 表面。 當物體向北移動到更高的緯度時，它傾向于保持開始時的向東速度，因此它轉向東方。

雖然從這個考慮向北運動的例子中并不明顯，但對于向東或向西移動的物體，水平偏轉同樣發生。 然而，這種效應決定了典型尺寸的家用浴缸、水槽或馬桶中排水旋轉的理論已被現代科學家一再推翻； 與許多其他對旋轉的影響相比，該力可以忽略不計。