科里奥利效应计算器 - 计算力和加速度

什么是科里奥利效应？

惯性力
地球自转
半球差异

科里奥利效应在牛顿意义上不是真正的力，而是一种惯性或虚拟力。它的产生是因为我们的参考系——地球在不断旋转。对于非旋转（惯性）参考系中的观察者来说，运动中的物体除非受到力的作用，否则会继续直线运动。然而，对于旋转地球上的观察者来说，物体似乎从其路径上偏转。

关键概念

这种效应对于长距离、高速运动的物体最为显著，如飞机、洋流和风。偏转的大小取决于物体的速度、其纬度和地球的角速度。它在赤道为零，在极点最大。

使用科里奥利效应计算器的分步指南

输入数据
选择单位
解释结果

我们的计算器简化了确定科里奥利力和加速度的过程。请按照以下步骤操作：

输入物体速度：输入物体的速度。您可以选择米每秒（m/s）、公里每小时（km/h）或英里每小时（mph）等单位。

输入纬度：以度为单位提供纬度，从 -90°（南极）到 +90°（北极）。正值用于北半球，负值用于南半球。

输入物体质量：以千克（kg）、克（g）或磅（lb）为单位输入物体的质量。

计算：点击“计算”按钮查看结果。

理解输出

计算器提供两个关键输出：科里奥利加速度（以 m/s² 为单位）和科里奥利力（以牛顿为单位）。它还指示偏转方向：北半球向右，南半球向左。

科里奥利效应的实际应用

气象学和天气模式
海洋学
弹道学和航空

飓风和气旋

科里奥利效应是大规模天气系统旋转的基础。在北半球，它使移动的空气向右偏转，导致飓风等系统逆时针旋转。在南半球，偏转向左，导致气旋顺时针旋转。

洋流

被称为环流的广阔洋流也由科里奥利效应塑造。它使水流偏转，形成对全球热量分布和海洋生态系统至关重要的大型圆形模式。

远程弹丸

在弹道学中，远程弹丸（如炮弹或导弹）的路径必须考虑科里奥利偏转才能达到准确性。在几公里的距离上，偏差可能达到数百米。

常见误解和正确方法

浴缸神话
瞬时效应
规模和重要性

科里奥利效应会让水槽排水方向不同吗？

一个持续存在的神话声称科里奥利效应决定了水从水槽或浴缸排出的方向。实际上，这种效应太弱，无法影响如此小、短期的系统。盆地的形状、初始水运动和其他局部因素占绝对主导地位。

大小很重要

科里奥利效应只在大尺度上显著。对于投球或开车等日常现象，其影响完全微不足道且无法检测。这种效应只在巨大距离（数百公里）和长时间（数小时或数天）上才变得明显。

数学推导和示例

核心公式
计算加速度
计算力

科里奥利效应由一个简单但强大的公式描述。物体经历的加速度（a_c）由下式给出：

a_c = 2 ω v * sin(φ)

其中：

ω（欧米茄）：地球的角速度（约 7.2921 x 10⁻⁵ rad/s）。

v：物体相对于旋转参考系的速度。

φ（斐）：纬度。

纬度的正弦（sin(φ)）解释了效应在赤道为零（sin(0°) = 0）而在极点最大（sin(±90°) = ±1）。

从加速度到力

一旦知道加速度，计算科里奥利力（F_c）就是牛顿第二定律（F = ma）的直接应用：

Fc = m * ac

其中 'm' 是物体的质量。

飞机飞行

远程火炮

洋流

飓风

什么是科里奥利效应？

使用科里奥利效应计算器的分步指南

科里奥利效应的实际应用

常见误解和正确方法

数学推导和示例