通俗详细地讲解一下科里奥利力

通俗详细地讲解一下科里奥利力,第1张

科里奥利力是以像地球一样的自身旋转的参考系(非惯性系)下,做直线运动的物体由于惯性,会保持原来的运动状态,在自身旋转的参考系下,好像受到一个外力,偏离了运动方向,这个假想的力就是科里奥利力。

F= -2mv'×ω,式中F为科里奥利力;m为质点的质量;v'为相对于转动参考系质点的运动速度(矢量);ω为旋转体系的角速度(矢量);×表示两个向量的外积符号(v'×ω:大小等于v'的大小乘以ω的大小再乘以两矢量夹角的正弦值,方向满足右手螺旋定则)。如图:

地转偏向力中ω、v两矢量夹角等于纬度。

在台风中与气压梯度力结合起来是科里奥利力的实际应用。如图

理科生需要掌握的基本知识是科里奥利力的公式以及应用即可。

望采纳

用右手螺旋法则。首先,将右手伸出,用除拇指之外的四个指头指向相对非惯性系的线速度方向,再将四指绕向角速度方向(注意:绕小角)。此时,拇指所指方向为科里奥利力方向。学过地理吧。地转偏向力就是科里奥利力,季风的偏转方向就是这样判断的。

右手螺旋法则的核心在于矢量叉乘。在矢量分析中,矢量的叉乘大小后仍为一个矢量,其模值为两个矢量的模及其夹角的正弦的乘积,而方向则与两个矢量所形成的平面的法向量平行,定义右手螺旋方向为正方向。这点和物理学常用的三维向量空间是右手系有关。

在物理学中,除了以叉乘定义的物理量,如力矩、安培力、洛伦兹力等等,以外,还有一个量的方向也是右手螺旋方向定义的,那就是角速度。力学中规定角速度方向为右手按角速度方向旋转后大拇指的指向。比如,若一个圆盘从上往下看是逆时针旋转的,那么,将右手逆时针旋转后右手大拇指指向上方,这样角速度的方向就是正上方

以上所有的方向定义都在大学物理中可以找到。有关矢量分析,基础的东西在书后一般会有附录予以介绍,或者在高等数学以及空间解析几何中可以找到简单的向量空间的知识。

至于左手定则,实则为右手定则的变种。比如求安培力的左手定则,让手指指向电流方向,磁场方向正向穿过手心,那么大拇指指向安培力方向。其实,由定义,dF=Idl×B,由上面的定义,右手从电线方向转向磁场方向,那么大拇指就指向了安培力方向。

右手螺旋定则和右手定则的区别如下:

1 性质:右手螺旋定则是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则,而右手定则则是确定在外磁场中运动的导线内感应电流方向的定则。

2 应用:右手螺旋定则可以用来找到两个矢量的叉积的方向,在物理学里,每当叉积出现时,就可以使用右手螺旋定则。而右手定则则用于计算向量叉乘,电场和磁场的相互作用等,还可以确定在外磁场中运动的导线内感应电流方向。

总的来说,虽然右手定则和右手螺旋定则在电学领域中比较常用,但这两个定则实际上在物理学的很多领域都有广泛的应用。

1 左手定则:

左手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,四指指向电流方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。

2 右手定则:

(这是判断导线在磁场中切割磁感线运动产生的感应电动势方向的) 伸出右手,让磁感线垂直穿入手心,拇指指向导体的运动方向,则其余四指的指向就是导体产生的感应电流(电动势)方向。

3 右手螺旋定则:

用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

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