科里奥利力

以法国科里奥利命名的惯性力
科里奥利力(Coriolis force)简称为科氏力,是在旋转体系中进行直线运动质点,由于惯性相对于旋转体系产生直线运动偏移的一种描述。科里奥利力是以牛顿力学为基础的,由1835年法国气象学家科里奥利(Gaspard-Gustave de Coriolis)提出,是为了描述旋转体系的运动,而在运动方程中引入的一个假想力[2][4][5]
地球由于自转的存在,本身就是一个巨大的转动体系,因而地面上物体的运动都会受到科里奥利力的影响,包括气流、水流的运动。在微观上,科里奥利力会对分子的振动转动光谱产生影响。[5][6]科里奥利力在机械工程等领域有广泛应用,比如质量流量计、陀螺仪等都是根据科里奥利力原理制成。[2][3]

定义

科里奥利力是对旋转体系中进行直线运动质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。从物理学的角度考虑,科里奥利力是惯性力的一种,不是真实存在的力,而是惯性作用在非惯性系内的体现。[4][7][8]
科里奥利力来自于物体运动所具有的惯性,在旋转体系中进行直线运动的质点,由于惯性的作用,具有沿着原有运动方向继续运动的趋势,但是由于体系本身是旋转的,在经历了一段时间的运动之后,体系中质点的位置会有所变化,而它原有的运动趋势的方向,如果以旋转体系的视角去观察,就会发生一定程度的偏离。当一个质点相对于惯性系做直线运动时,相对于旋转体系,其轨迹是一条曲线。立足于旋转体系,认为有一个力驱使质点运动轨迹形成曲线。[2][4][8]