愛華網(wǎng)1.通過游戲轉(zhuǎn)盤透視地轉(zhuǎn)偏向力
在巨大的游戲轉(zhuǎn)盤中，當人從圓盤中點向邊緣運動時，會發(fā)現(xiàn)其運動軌跡也并非是一條直線。當轉(zhuǎn)盤順時針旋轉(zhuǎn)時，運動軌跡向左彎曲（如圖1），當轉(zhuǎn)盤逆時針旋轉(zhuǎn)時，運動軌跡向右彎曲（如圖2）。
這種現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的呢，現(xiàn)在我們通過圖3來進行解釋，圖3為轉(zhuǎn)盤逆時針旋轉(zhuǎn)的情況，OO5為人的運動軌跡，現(xiàn)在我們截取一部分，扇形AOA′。在轉(zhuǎn)盤上任意位置，其角速度是相同的，但是線速度卻有著差異，隨著與圓心距離的增大，其線速度也越來越大，即由E點到A點，線速度依次增大。先將線速度抽象為EE＇、DD＇、CC＇、BB＇、AA＇,就可以看出線速度的明顯的變化趨勢。
將人看做一個質(zhì)點，假設質(zhì)點從圓心O點附近的位置出發(fā)，此處線速度為很小。而隨著質(zhì)點移動的位置距離圓心越來越遠，線速度也會隨之增大。而質(zhì)點開始移動之前，慣性效應使質(zhì)點保持著緩慢運動。當質(zhì)點向轉(zhuǎn)盤邊緣移動時，質(zhì)點下方的轉(zhuǎn)盤的線速度變得越來越大，而質(zhì)點又要保持原有的狀態(tài)，所以移動過程中，質(zhì)點的速度總與其所在的盤面上的線速度有一定的差值ΔV。這樣，在這個非慣性系中，便產(chǎn)生了一種實際并不存在的慣性力，使得質(zhì)點的運動無法成為一條直線，而是曲線。因此，人在向邊緣運動的過程中，會感覺到有一個與旋轉(zhuǎn)方向相反的力在推他，而且被越推越遠，便出現(xiàn)了一條彎曲的運動軌跡。
如圖4，取運動軌跡的一部分扇形區(qū)域，圖中曲線OA為運動軌跡，PP′，QQ′為以O為圓心的兩段弧，V1,V2為兩弧上的線速度，方向延切線方向。為了便于探究，假設人從PP′運動到QQ′的時間為極短的一段時間（即瞬間，可以忽略不計）。
由此可以清楚的看到，質(zhì)點位于PP′上時，慣性使其保持了與轉(zhuǎn)盤相對靜止的運動狀態(tài)（相對于地面時，擁有等于V2的線速度），在瞬間運動到QQ上，此時，轉(zhuǎn)盤的線速度變?yōu)?u>V1（V1>V2）,而質(zhì)點仍要保持原運動狀態(tài)。所以，兩線速度的速率間出現(xiàn)一定的差值，大小為ΔV=V1–V2,使其產(chǎn)生了慣性力F（形式上引入的“假象力”），方向與非慣性系的加速度方向相反。非慣性系的加速度方向即V 的方向，則慣性力F的方向為V的反向。由此便可得知，質(zhì)點會向轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動方向的反向略微偏移。2. 用線速度解釋地轉(zhuǎn)偏向力
在地球的北極上空俯視，地球為逆時針旋轉(zhuǎn)，在南極上空俯視，地球為順時針旋轉(zhuǎn)。我們也可將其模擬為平面模型，又由上文轉(zhuǎn)盤的例子可得，地轉(zhuǎn)偏向力是北半球向右偏，南半球向左偏。
如圖5所示，為北極上空俯視的平面模型。假設B為由經(jīng)線向北水平運動的質(zhì)點，隨著緯度的增大，任意兩條經(jīng)線間的距離越來越小，而B擁有起始處的線速度，隨著地球的自轉(zhuǎn)，B點運動到了B′點的位置，而質(zhì)點仍保持著原來的運動方向BA。所以在地球的自轉(zhuǎn)過程中，質(zhì)點逐漸的偏離了原來所在的經(jīng)線（向右偏轉(zhuǎn)），使得原本方向為BA的運動，變成了地球自轉(zhuǎn)帶來的慣性驅(qū)使下軌跡為B′A′的運動。
如圖6，將半球的平面模型轉(zhuǎn)換為地球的立體模型，便會發(fā)現(xiàn)，B′A′變成了一條向右偏的弧線。如圖7，質(zhì)點向北沿經(jīng)線取N1M1方向做水平運動，當經(jīng)線L1轉(zhuǎn)到L2時，質(zhì)點由于慣性需保持原來的速度和方向延N2M2方向前進（即在地球這個旋轉(zhuǎn)體系中，有一個慣性力驅(qū)使質(zhì)點發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在以旋轉(zhuǎn)體系的視角去觀察質(zhì)點時，會發(fā)現(xiàn)質(zhì)點產(chǎn)生了偏轉(zhuǎn)）。同理，延緯線方向運動的質(zhì)點也向右偏，即P1Q1取P2Q2方向前進。
用同樣的方法，便可解釋南半球向左偏的地轉(zhuǎn)偏向力。3.用向心力與地心引力的夾角解釋地轉(zhuǎn)偏向力
如圖為北半球的立體圖形，Vo為運動的初速度，F(xiàn)為地心引力，F(xiàn)1和F2為F的兩個分解力，其中F2為A點的向心力，且BO∥AO＇。
在地球表面，當質(zhì)點以速度V0水平運動時，在F1的作用下，實際運動軌跡為一條曲線，且凹向F1一側(cè)，初速度Vo為曲線運動的一條切線。由此可知，地轉(zhuǎn)偏向力的產(chǎn)生也由于地心引力與向心力間的夾角，緯度越低，地轉(zhuǎn)偏向力也會越小。在赤道上，由于地心引力與向心力重合，所以質(zhì)點在赤道上運動時不受地轉(zhuǎn)偏向力的影響。
4.從地平面日轉(zhuǎn)動分析地轉(zhuǎn)偏向力
在北半球，以極地平面為例，由于地球的旋轉(zhuǎn)，使極地地平面產(chǎn)生了繞它的垂直軸作逆時針方向的轉(zhuǎn)動，它的角速度就是地轉(zhuǎn)角速度。若有物體相對于極地地面運動時，站在地面上的觀察者會感到物體受到一個平行于地平面的力的作用，這個力稱為水平地轉(zhuǎn)偏向力。再以赤道平面為例，在赤道上，與其上任何一點相切的地平面都隨著地球的自轉(zhuǎn)而繞著穿過這一點與地軸相平行的一個軸轉(zhuǎn)動。只有水平方向的角速度。地球自轉(zhuǎn)時，赤道地平面的東邊一側(cè)“下降”，而西邊一側(cè)“上升”。若有物體相對于地平面運動時，地球上的觀察者感到向東運動的物體受到向上的力的作用，而向西運動的物體，受到向下的力的作用。所以認為在赤道平面上運動的物體只受到垂直方向力的作用，此力即為垂直地轉(zhuǎn)偏向力。
在赤道和極地之間的各緯度上，由于地球的自轉(zhuǎn)，使其各處的地平面產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。此轉(zhuǎn)動可分解看成一個繞垂直軸的轉(zhuǎn)動（相當于極地平面的情況）和一個繞水平軸的轉(zhuǎn)動（相當于赤道平面的情形）。地轉(zhuǎn)角速度在垂直和水平兩個方向均有分量，因此認為在中間緯度地區(qū)（即，除赤道與兩極點以外的地區(qū)）運動的物體，既受水平地轉(zhuǎn)偏向力的作用，又受垂直地轉(zhuǎn)偏向力的作用。
5.地轉(zhuǎn)偏向力的應用與實例
①地轉(zhuǎn)偏向力是慣性力在非慣性系內(nèi)的體現(xiàn)，計算公式為F=2mνωsinφ。根據(jù)此公式，也可得出赤道上沒有地轉(zhuǎn)偏向力，赤道上緯度φ=0，則sinφ=0，即F=0；而在兩極點時，φ=π/2，sinφ=1（為最大值），所以F最大。（摘自《維基百科》）
②傅科擺擺動是一種往復直線運動，當擺面與地球自轉(zhuǎn)的角速度有一定的夾角時，擺面就會受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響，而產(chǎn)生一個與地球自轉(zhuǎn)方向相反的扭矩，使擺面發(fā)生轉(zhuǎn)動。在北半球時，擺面緩慢的向右旋轉(zhuǎn)，南半球反之。法國科學家傅科提出并完成這一實驗，因而此實驗被叫做“傅科擺實驗”。③定位風暴19世紀比利時氣象學家白貝羅應用科里奧利效應找出一條規(guī)律，發(fā)現(xiàn)最近的風暴：在北半球，當你背風而立，風暴在你的左側(cè)；在南半球，則在你的右側(cè)。地轉(zhuǎn)偏向力在氣象中的應用，產(chǎn)生了很大的價值，方便了預測等。
④三角洲的形成以長江三角洲為例，由于地轉(zhuǎn)偏向力的作用，使得長江水不斷的向南發(fā)生微妙的偏轉(zhuǎn)，沖刷侵蝕著長江南岸，使得南岸水深更利于建立河港。因為南岸附近的水流流速快，北岸水流流量慢，使得北岸淤泥不斷的淤積，河道漸漸南移。位于長江入?？诘某缑鲘u，隸屬上海市，可是它卻在逐漸遠離上海。因為崇明島南岸受到水流的沖刷，而北岸泥沙不斷淤積，最終會導致崇明島與長江北岸（江蘇省）相連接。
⑤對氣流的影響由于地轉(zhuǎn)偏向力的影響，當氣流從高氣壓帶向低氣壓帶運動時，不僅受到水平氣壓梯度力的作用，并且受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響。使其發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以地球上風向都是西北風、東北風、西南風、東南風。氣旋和反氣旋的旋轉(zhuǎn)方向同樣也受地轉(zhuǎn)偏向力的影響，與地轉(zhuǎn)偏向力方向相一致（氣旋：北逆南順。反氣旋：北順南逆）。
通過以上分析，我們就不難理解地轉(zhuǎn)偏向力的成因了，它就存在于我們身邊，影響著我們生活的許多方面。
