在新型的大型游乐园里,到处可以看到旋转的器具,比如"登月火箭”、“大转盘”等等。我们就拿最简单的旋转圆盘来讲,你或许不会想到其中还有着高深的学问。
假如有一个旋转圆盘你恒定的角速度w旋转,在旋转盘的边缘A点插一面小红旗。你站在圆盘的中心O像那面红旗走去。你会发现,尽管你是朝着A点走去,但脚步却不知不觉地向侧面迈步,最后你会走到边缘的另一点。这就是说,人在径向走动时,会受到一个侧面的惯性力,这个惯性力称作为科里奥利力。
自然界科里奥利力的现象很多,比如在地球的两极,可以使流动的大气形成旋风;又在沿赤道地区可以形成信风。
这个科里奥利力是怎么产生的呢?
第一种情况,假如转盘不旋转,人从圆心O可以径直到达A点,他不受任何外力;第二种情况,假如转盘是以恒角速度w旋转,人站在OA连线的中点不动,这是由于圆盘旋转,使人受到一个惯性离心力,这个力的方向是从圆心向外。
假如把上述两种运动组合起来,也就是圆盘也转,人也沿径直方向走东,那么照常里他的受力情况也应该是上述两种情况的合成。人只应该受到一个外界力,那就是惯性离心力,这个里并不会使人走偏到边缘的另一点。
但事实是人不但受到惯性离心力,而且还受到另一个测向的惯性力,即科里奥利力。这个力纯粹是由于运动的牵连产生的。由于圆盘旋转,这两个运动产生了新的力。
于是,这不得不使人不解,为什么运动可以产生牵连的惯性力呢?假如圆盘的角速度w是变速的,人径向移动也是加速的,那么这两者会不会产生出新的力呢?
用此又使我们产生一个疑问:是力产生运动呢?还是运动产生力呢?
汗~~!
10:28 2005-2-16