【《关于科里奥利力》ppt课件】 关于科里奥利力

副 一种在旋转参考系中观察到的惯性力

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第二页：什么是科里奥利力？

定义：

科里奥利力是一种在旋转参考系中观察到的虚拟力，它并不真实存在，而是由于观察者处于非惯性系中所产生的一种“感知力”。

特点：

- 不是真正的物理作用力

- 与物体运动方向和旋转轴的方向有关

- 在地球自转的影响下尤为明显

第三页：历史背景

提出者：

法国数学家兼工程师 古斯塔夫·科里奥利（Gaspard-Gustave Coriolis）于1835年首次提出这一概念。

应用领域：

- 大气科学

- 海洋学

- 导弹制导系统

- 航天工程

第四页：科里奥利力的公式

科里奥利力的表达式为：

$$

\vec{F}_c = -2m \vec{\omega} \times \vec{v'}

$$

其中：

- $ \vec{F}_c $ 是科里奥利力

- $ m $ 是物体的质量

- $ \vec{\omega} $ 是旋转系统的角速度矢量

- $ \vec{v'} $ 是物体相对于旋转参考系的速度矢量

- “×” 表示向量叉乘

第五页：科里奥利力的作用方向

根据右手定则判断科里奥利力的方向：

- 手指指向旋转方向（$ \vec{\omega} $）

- 掌心朝向物体运动方向（$ \vec{v'} $）

- 拇指方向即为科里奥利力的方向（但需注意负号）

简要说明：

科里奥利力总是垂直于物体的运动方向和旋转轴。

第六页：地球上的科里奥利效应

影响现象：

- 北半球的河流右岸侵蚀更严重

- 南半球的河流左岸侵蚀更严重

- 风暴旋转方向不同（北半球逆时针，南半球顺时针）

- 导弹或飞行器在长距离飞行中需要考虑偏移修正

举例说明：

当飞机从赤道飞往北极时，由于地球自转，飞机实际轨迹会偏向东侧。

第七页：日常生活中的例子

- 抛出的球： 在旋转的平台上抛出一个球，球的轨迹会偏离直线。

- 陀螺仪： 陀螺仪的进动现象也与科里奥利力有关。

- 气象预报： 风向和气压系统的变化离不开科里奥利力的影响。

第八页：科里奥利力与惯性系的区别

| 特征 | 惯性系 | 非惯性系 |

|------|--------|----------|

| 是否有科里奥利力 | 无 | 有 |

| 观察者是否旋转 | 否 | 是 |

| 是否需要引入虚拟力 | 否 | 是 |

第九页：科里奥利力的现实意义

- 气象预测： 精确模拟风向、气旋路径

- 导航系统： 卫星定位、航空导航中进行修正

- 体育运动： 如投掷项目、足球运动中球的曲线轨迹

- 工程设计： 建筑物抗震设计、风力发电设备布局等

第十页：总结

要点回顾：

- 科里奥利力是旋转参考系中出现的虚拟力

- 公式为 $ \vec{F}_c = -2m \vec{\omega} \times \vec{v'} $

- 在地球自转中影响大气、海洋、飞行等

- 实际应用广泛，涉及多个科学与工程领域

思考问题：

如果地球不自转，我们的天气、海洋流动会有什么变化？

第十一页：参考资料与延伸阅读

- 《物理学基础》——经典力学部分

- NASA官网关于科里奥利力的科普文章

- 维基百科：科里奥利力词条

- 相关视频：YouTube上关于科里奥利力的动画演示

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