为什么空气包裹在一个圆形轨迹在考虑科里奥利力

Question

根据空气包裹是科里奥利力偏转在没有其他力量的加速度(霍尔顿,第四版):

这些方程导致圆周运动。

这个数字来自一个Matlab脚本,霍尔顿提供的:

但这是如何与图片一致,沿着直线物体运动的惯性系统和偏转显然只是因为我们是在一个旋转坐标系?如果物体沿着一条直线在惯性系统中,不能圆曲线的旋转框架。

这是由于垂直运动的消失,我想。但在霍尔顿,第三个方程是简单地排除没有评论,而不是只有以上两个方程是最后写。很明显,上述方程出来当垂直速度为零,但这并不是合理的解释。这是只是一个实证观察吗?

Answer 1

包裹的问题不是朝着一条直线。这是一个粒子旋转地球静止的参考系。“固定”观察者在太空中会看到一个粒子移动与角频率圈ω\美元(地球角频率)和角速度u_a美元这是由u_a =ω\ R美元,在那里R美元是粒子转动轴的距离(在霍尔顿比较图1.6和1.8)。

听懂圆周运动我们需要的角动量L美元考虑到这是由L = mRu_a美元,m美元是粒子的质量。L美元是一个守恒量。

让我们看看这意味着什么根据你提供的情节:最初假设粒子静止在44°纬度。如果我们把包裹向北极而保持其垂直距离海平面常数(与霍尔顿:“假设单位质量的物体,起初在纬度φ纬向移动速度u,相对于地球表面,是流离失所的冲动在纬度和海拔的力量”),我们减少了距离R美元粒子的轴旋转。为了让L美元保持不变u_a美元需要增加(或质量改变,由质量守恒不发生)。地球上的观察者在44度对粒子的北极会承认一个偏转转向东方的粒子加速为了使动量守恒。