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科里奥利仪表如何工作以及背后的物理原理是什么

发布日期：2021-05-06 13:53:05 来源：作者：浏览次数：

【导读】：从字面上讲，科里奥利效应用于解释地理类别中的风向偏转。但是，在过程自动化领域，自动化工程师将立即开始考虑科里奥利流量计。本文详细解释了此概念。......

从字面上讲，科里奥利效应用于解释地理类别中的风向偏转。但是，在过程自动化领域，自动化工程师将立即开始考虑科里奥利流量计。本文详细解释了此概念。

科里奥利效应是什么？

即使我们可能已经忘记了科里奥利效应，但我们确实记得牛顿的运动定律。非常好运动定律，也称为惯性定律，规定如果没有外力影响，物体将保持在同一状态，静止或均匀地沿直线运动。在这里要记住的重要点-直线。

再次让您想到法律了吗？但是，该定律仅适用于惯性参考系。如果我们有旋转框架怎么办？她的位置就是科里奥利效应的发源地。我们将通过一个例子来说明这一点。

假设我们正在与一个旋转木马的朋友一起玩，而朋友在中间，而我们在外围。出于本示例的目的，我们将说此刻没有风，这意味着没有外力干扰球的路径。

旋转木马还在，我们的朋友向我们扔球。在没有风干扰的情况下，球从旋转木马的中心沿直线一直飞向我们。现在，当我们的朋友向我们扔球时，它仍然会在惯性参考系中成一直线。

但是，从旋转角度看，球会弯曲。这条曲线就是我们所说的科里奥利效应。

通过分析示例，我们可以看到科里奥利力描述了一个感知问题。球仍然是笔直的，但是我们看到它正在弯曲，因为我们在移动。由于没有实际力影响球，因此现在很多人称其为科里奥利效应，而不是力。但是出于数学目的，我们仍然称科里奥利力为惯性力或虚拟力。

尽管没有力影响旋转木马中的球轨迹，但我们和我们在旋转框架中的朋友看到它正在弯曲。我们可以在此处计算加速度，因为球的惯性与（a）球在直线上的速度和（b）旋转木马旋转的速度成正比。

我们将其称为科里奥利加速度，并使用以下公式对其进行揭示：

a c = 2 *ω* v

a c =科里奥利加速度

ω=旋转速度（旋转木马）

v =垂直于旋转轴的速度（直线的球）

如果我们回到牛顿运动定律，特别是第二定律，我们可以发现力与加速度之间的关系：

F = m * a

F =力

m =质量

a =加速度

因此，当我们将物体的质量乘以物体的两侧（在本例中为球），并用科里奥利公式代替加速度时，我们可以用所得公式找到科里奥利力：

F c = m * 2 *ω* v

非常后，科里奥利力与角速度，旋转速度和质量成正比。这就是为什么我们可以使用科里奥利流量计作为质量流量计的原因。

科里奥利效应的其他应用

我们使用旋转木马的例子来说明效果。但是，我们还有另一个非常大的对象，该对象也通过绕轴旋转来创建旋转参考系。

气象学家利用科里奥利效应。风从两极（高压系统）吹向赤道（低压系统）。但是，它们在赤道处的移动速度要比极点处的移动快，这是因为赤道中的某个点必须在24小时内移动到比其中一个极点附近的点更远的位置。

科里奥利对地球的影响

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因此，让我们再次回想一下旋转木马的示例，但以地球为旋转框架。如果我们在北极向赤道上的朋友扔一个球，那么轨迹将看起来像是正确的曲线，因为他的行进速度比我们快。

如果我们的朋友向后扔球，那么在他看来球也会向右弯曲，因为我们比他慢。因此，由于科里奥利效应，南半球的风向左偏斜，而北半球的风向右偏。

过去，导航员利用这种效应来预测影响欧洲和南美之间旅行的所谓贸易风。飞机和火箭也会经历这种情况，因此飞行员在长距离飞行时必须考虑地球的自转。如果他们试图在两个地方之间直线行驶，他们很可能会错过目标！

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