科里奥利力

在物理学中，科里奥利力是一种惯性力或虚拟力，它作用于在相对于惯性系旋转的参照系内运动的物体。 在顺时针旋转的参考系中，力作用在物体运动的左侧。 在逆时针旋转的情况下，力向右作用。 由于科里奥利力引起的物体偏转称为科里奥利效应。

牛顿运动定律描述了物体在惯性（非加速）参照系中的运动。 当牛顿定律转化为旋转参考系时，科里奥利加速度和离心加速度就出现了。 当应用于有质量的物体时，相应的力与其质量成正比。 科里奥利力的大小与转速成正比，离心力的大小与转速的平方成正比。 科里奥利力的作用方向垂直于两个量：旋转坐标系相对于惯性坐标系的角速度和物体相对于旋转坐标系的速度，其大小与物体的速度成正比 旋转坐标系中的速度。 离心力沿径向向外作用，并与主体距旋转架轴线的距离成正比。 这些额外的力被称为惯性力、虚拟力或伪力。 通过将这些虚拟力引入旋转参考系，牛顿运动定律可以应用于旋转系统，就好像它是一个惯性系统一样； 这些力是非旋转系统不需要的校正因子。

在科里奥利效应一词的流行用法中，隐含的旋转参考系几乎总是地球。 由于地球自转，地球上的观察者需要考虑科里奥利力才能正确分析物体的运动。 地球在每个昼夜周期完成一圈自转，因此对于日常物体的运动，科里奥利力与其他力相比通常很小； 它的影响通常只有在长距离和长时间的运动中才会变得明显，例如大气中空气或海洋中水的大规模运动； 或者高精度很重要的地方，例如远程火炮或导弹轨迹。 这种运动受到地球表面的限制，因此通常只有科里奥利力的水平分量很重要。 这种力导致地球表面上的移动物体在北半球向右偏转，在南半球向左偏转。 水平偏转效应在两极附近更大，因为那里绕局部垂直轴的有效旋转速率xxx，而在赤道处减小到零。 风和水流不像在非旋转系统中那样直接从高压区流向低压区，而是倾向于向赤道以北方向的右侧和向南方向的左侧流动 它的。 这种效应导致旋转并因此形成旋风。

为了直观地解释科里奥利力的起源，考虑一个物体，它被迫跟随地球表面并在北半球向北移动。 从外太空看，该物体似乎并没有向正北方向移动，而是向东运动。 越往北，其平行线（纬度）的半径越小，因此其向东运动的速度越慢 表面。 当物体向北移动到更高的纬度时，它倾向于保持开始时的向东速度，因此它转向东方。

虽然从这个考虑向北运动的例子中并不明显，但对于向东或向西移动的物体，水平偏转同样发生。 然而，这种效应决定了典型尺寸的家用浴缸、水槽或马桶中排水旋转的理论已被现代科学家一再推翻； 与许多其他对旋转的影响相比，该力可以忽略不计。