科里奥利力在生活中产生的现象及其应用

本文针对已经对科里奥利力有一定了解的读者。

科里奥利力的提出让人们解释了很多物理现象，尤其在流体运动领域有广泛的应用。以下是科里奥利力产生现象的几个例子。

一、热带气旋的形成。热带出现低气压中心后，周围大气在压力差的驱动下向低气压中心定向移动，这种移动受到科里奥利力的影响而发生偏转，从而形成旋转的气流。因此北半球的热带气旋逆时针方向旋转，而在南半球则顺时针旋转。此外，旋转的作用也使低气压中心得以长时间保持。

二、信风的方向。信风指的是在低空从副热带高压带吹向赤道低气压带的风。地球表面不同纬度光照强度不同，从而形成一系列气压带，导致空气沿着南北方向发生移动。但是受科里奥利力的影响，在北半球大气流动会向右偏转，南半球大气流动会向左偏转，原本正南北向的大气流动变成东北－西南或东南－西北向的大气流动。因此，在赤道两边的低层大气中，往往是北半球吹东北风，南半球吹东南风。

三、傅科摆。对于地球上的摆动，只要摆面方向与地球自转的角速度方向存在一定的夹角，摆面就会受到科里奥利力的影响，而产生一个与地球自转方向相反的扭矩，从而使得摆面发生转动。早在1650年，已有人观察到摆的振动面在缓慢地旋转，但却未能对此现象作出正确的解释。1851年，法国物理学家傅科运用科里奥利力说明了这种现象，并且设计实验证实了在北半球摆面会缓缓向右旋转（傅科摆随地球自转）。

四、河流两岸冲刷现象的差异。在北半球，水流受到科氏力的作用而偏向于右岸，河流的右岸因此会受到水流更严重的侵蚀；而在南半球，河流的左岸会受到更强的侵蚀。并且越靠近赤道，河流两岸冲刷现象的差异一般就越小。

 人们还利用科里奥利力的原理设计了一些仪器。以下列举两例。

一、质量流量计。让被测量的流体通过一个转动或者振动中的测量管，其转动或振动会产生一个角速度，并有着固定的频率。流体在管道中的流动相当于直线运动，其在管道中受到的科里奥利力仅与其质量和运动速度有关，而质量和运动速度即流速的乘积就是需要测量的质量流量，因而通过测量流体在管道中受到的科里奥利力，便可以测量其质量流量。应用相同原理的还有粉体定量给料秤，在这里可以将粉体近似地看作流体处理。

二、陀螺仪。陀螺仪是一种角运动检测装置，其工作原理是把旋转转换为科里奥利力。振动中的陀螺被施加垂直于主运动方向的角速度时，将产生波动的科里奥利力。科里奥利力等于角速度与相对速度的矢量外积。因此科里奥利力将产生垂直于主振动和角速度轴，并且频率与主振动相同的振动。通过测量这个振动的振幅，可以测量出角速度。

研究性学习写的，随手发一下，估计也没人看。