自然界的科里奥利效应通俗易懂的解释

79 什么是科里奥利效应?科里奥利力原理

《你知道吗?——现代科学中的100个问题》

阿西莫夫著 暴永宁等译 碧声扫 https://www.tuenhai.com 整理

如果一个物体是静止的,或者相对于某一固定点作恒速运动,那么,在这个物体上运动是不会出现什么问题的。如果你想从物体一端的A点沿着一条直线走到另一端的B点,你在走的过程中不会感到有任何困难

但是,如果一个物体的不同部分以不同的速度运动,那么,情况就大不一样了,假定有一个旋转游戏台或者任何一个绕其中心旋转的平台。整个平台的整体在旋转,但在中心附近的一点画出一个小圈,因而在缓慢地运动,而靠近外缘的一点则画出一个大圈,因而在快速地运动

假定你站在中心附近的那个点上,想要直接从中心出发的一条直线上走向靠近外缘的那个点。在中心附近的出发点上,你取得了该点的速度,缓慢地运动。但是,当你向外走时,惯性效应使你保持缓慢运动,不过,当你越往外走的时候,你脚下的台面转动得越快:你本身的慢速和台面的快速的结合,使你觉得你在被推向与旋转运动相反的那个方向去。如果旋转游戏台是在反时针方向转动,你就会发现,当你向外走时,你的路线越来越明显地顺时针方向弯曲

如果你从靠近外缘的一点出发向内行进,你就会保持着出发点的快速运动,但你脚下的台面运动得越来越慢。因此,你会觉得你在旋转方向上被越推越远。如果旋转游戏台是反时针方向运动,那么,你的路线会再次越来越明显地顺时针方向弯曲

如果你从靠近中心的一点出发,向靠近外缘的一点走去,然后回头向靠近中心的一点走去,而且沿着阻力最小的路径前进,你就会发现,你走的路径大体上是一个圆形

法国物理学家科里奥利于1835年第一次详细地研究了这种现象,因此这种现象称为“科里奥利效应”。有时也把它称为“科里奥利力”,但它并不真是一种力;它只不过是惯性的结果

科里奥利效应在日常生活中最重大的意义,是同旋转着的地球有关。地球表面赤道上的一个点,在24小时内划一个大圆圈,因此它是在快速地运动)如果我们从赤道出发,越向北(或向南)走,那么,地面的一个点在一天之内划出的圆圈就越小,它也运动得就越慢

从热带向北流动的一阵风或一般海流,起初随着地球的旋转,从西向东转动得非常快。当它向北流动时,它保持着它的速度,而地表的运动速度却越来越小。因此,风或海流就会超过地表,并且越来越向东沿着曲线前进。最后,风或海流就在北半球顺时针方向划一个大圆圈,而在南半球则反时针方向划一个大圆圈

正是这种造成曲线运动的科里奥利效应,在更加集中(因而更加有力)时,就会形成飓风,如果还要更加集中和更加有力,就会形成龙卷风

阿西莫夫《你知道吗?——现代科学中的一百个问题》科学普及出版社 1984年

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