科里奧利加速演示文稿

科里奧利加速度演示文稿當(dāng)前第1頁\共有11頁\編于星期三\7點(diǎn)（優(yōu)選）科里奧利加速度當(dāng)前第2頁\共有11頁\編于星期三\7點(diǎn)誠(chéng)然，物理需要數(shù)學(xué)來表示。但人們認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律總是由表及里，有外在到內(nèi)在的。許多人往往一來就死死抱住數(shù)學(xué)推導(dǎo)（因?yàn)樗梢越忸}），人忘了去思考它的物理直觀，違背了認(rèn)識(shí)事物的一般規(guī)律。自然不識(shí)廬山真面目的認(rèn)為物理就是數(shù)學(xué)了。當(dāng)前第3頁\共有11頁\編于星期三\7點(diǎn)例如在學(xué)科利奧利力的時(shí)候，有：有人并不理解、為什么是，便死記住了事。當(dāng)前第4頁\共有11頁\編于星期三\7點(diǎn)但如果我們先有了一個(gè)物理過程：如果一個(gè)物體是靜止的，或者相對(duì)于某一固定點(diǎn)作恒速運(yùn)動(dòng)，那么，在這個(gè)物體上運(yùn)動(dòng)是不會(huì)出現(xiàn)什么問題的。如果你想從物體一端的Ａ點(diǎn)沿著一條直線走到另一端的Ｂ點(diǎn)，你在走的過程中不會(huì)感到有任何困難。

但是，如果一個(gè)物體的不同部分以不同的速度運(yùn)動(dòng)，那么，情況就大不一樣了，假定有一個(gè)旋轉(zhuǎn)游戲臺(tái)或者任何一個(gè)繞其中心旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)。整個(gè)平臺(tái)的整體在旋轉(zhuǎn)，但在中心附近的一點(diǎn)畫出一個(gè)小圈，因而在緩慢地運(yùn)動(dòng)，而靠近外緣的一點(diǎn)則畫出一個(gè)大圈，因而在快速地運(yùn)動(dòng)。

假定你站在中心附近的那個(gè)點(diǎn)上，想要直接從中心出發(fā)的一條直線上走向靠近外緣的那個(gè)點(diǎn)。在中心附近的出發(fā)點(diǎn)上，你取得了該點(diǎn)的速度，緩慢地運(yùn)動(dòng)。但是，當(dāng)你向外走時(shí)，慣性效應(yīng)使你保持緩慢運(yùn)動(dòng)，不過，當(dāng)你越往外走的時(shí)候，你腳下的臺(tái)面轉(zhuǎn)動(dòng)得越快：你本身的慢速和臺(tái)面的快速的結(jié)合，使你覺得你在被推向與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相反的那個(gè)方向去。如果旋轉(zhuǎn)游戲臺(tái)是在反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)你向

外走時(shí)，你的路線越來越明顯地順時(shí)針方向彎曲。

如果你從靠近外緣的一點(diǎn)出發(fā)向內(nèi)行進(jìn)，你就會(huì)保持著出發(fā)點(diǎn)的快速運(yùn)動(dòng)，但你腳下的臺(tái)面運(yùn)動(dòng)得越來越慢。因此，你會(huì)覺得你在旋轉(zhuǎn)方向上被越推越遠(yuǎn)。如果旋轉(zhuǎn)游戲臺(tái)是反時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，那么，你的路線會(huì)再次越來越明顯地順時(shí)針方向彎曲。

如果你從靠近中心的一點(diǎn)出發(fā)，向靠近外緣的一點(diǎn)走去，然后回頭向靠近中心的一點(diǎn)走去，而且沿著阻力最小的路徑前進(jìn)，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，你走的路徑大體上是一個(gè)圓形。

——阿西莫夫著

《什么是科里奧利效應(yīng)?》

我們?cè)賮砜淳椭庇^多了。當(dāng)前第5頁\共有11頁\編于星期三\7點(diǎn)我們知道在參照系變換中有“D/Dt=d/dt+ω×”但它的兩項(xiàng)d/dt與ω×分別有什么意義？仔細(xì)研究可知，dv/dt項(xiàng)可表v的大小變化，而ω×v可表v的方向變化。于是我們?cè)賮砜串?dāng)前第6頁\共有11頁\編于星期三\7點(diǎn)中的由來：對(duì)第二行產(chǎn)生的：則此處表v’,即引起相對(duì)平動(dòng)方向的變化（1）對(duì)第四行產(chǎn)生的：則此處表，即引起相對(duì)O轉(zhuǎn)動(dòng)大小的變化。（2）當(dāng)前第7頁\共有11頁\編于星期三\7點(diǎn)進(jìn)一步，我們還可以用一張圖來形象地表示這個(gè)意思：紅箭頭表示方向的變化;藍(lán)箭頭表示大小的變化：二他們的表達(dá)式都是！其中藍(lán)箭頭就是轉(zhuǎn)盤中大圈與小圈的區(qū)別。當(dāng)前第8頁\共有11頁\編于星期三\7點(diǎn)至于尾三項(xiàng)的意義就可逐個(gè)說明了。這樣一來，枯燥的數(shù)學(xué)時(shí)就有了生動(dòng)的物理直觀。當(dāng)前第9頁\共有11頁\編于星期三\7點(diǎn)我們?cè)趯W(xué)習(xí)相對(duì)論的時(shí)候這個(gè)問題也非常明顯，沒有物理直觀——想象的，實(shí)際生活中見不到——對(duì)相對(duì)論公式就不能有清晰的理解。當(dāng)前第10頁\共有11頁\編于星期三\7點(diǎn)當(dāng)然，數(shù)學(xué)方程也有它自身的美。數(shù)學(xué)的最高境界是結(jié)構(gòu)美，是簡(jiǎn)潔的邏輯美。愛因斯坦在晚年時(shí)（1949年）曾經(jīng)討論過為什么他選擇了物理。他說：在數(shù)學(xué)領(lǐng)域里，我的直覺不夠，不能辨認(rèn)哪些是真正重要的研究，哪些是不重