Re: [問題] 關於科氏力在低空與高空的兩個問題

看板SENIORHIGH作者kbty245 (o'_'o)時間4年前 (2019/10/28 23:49)推噓7(7推 0噓 0→)

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※ 引述《pptricky (溫柔的pp寶寶)》之銘言： : 想詢問兩個關於柯氏力在高空與低空相異之處的問題: : 先附上課文內容:https://imgur.com/M2dWjft

: 1. 為何柯氏力在高空為何會和與氣壓梯度力達成立平衡? : 柯氏力與轉動貫量守恆有關 : 但氣壓梯度力應該會與氣壓差、日照、海陸分布有關 : 那為何在高空兩者會達到力平衡?看起來是兩個完全沒相關的物理量 : https://imgur.com/EIpP5Zc

其實這個平衡不是真的平衡，而是所謂的“近似” 一個空氣塊在地球的旋轉座標中，會受到 1.科式力 2.氣壓梯度力 3.重力 4.摩擦力的影響寫成方程式就像這樣： DV/Dt=Co+P+g+Fr DV/Dt:氣塊的加速度 Co：科式力 P：氣壓梯度力 g:重力 Fr：摩擦力在大氣科學的領域中，我們會利用一個叫做“尺度分析”的方式去分析每一項的大小，然後我們發現，除了科式力和氣壓梯度力，其他項都非常小，對數值的影響幾乎可以忽略。也就是說，可以將Dv/Dt、g和Fr忽略掉方程式就會變成： 0=Co+P 就變成課本上講的科式力會和氣壓梯度力平衡啦～這個平衡在大氣科學上叫做地轉平衡 : 2. 為何靠近地面受摩擦力影響，柯氏力會變小? : 柯氏力大小與風速無關吧跟轉動貫量才有關 : 課本柯氏力公式：https://imgur.com/78ImTW8

科式力和轉動慣量比較無關喔，有關的是角動量試著想像一下，一個物體在地球上由南往北運動，他在地球上跟著一起轉動的半徑越來越小，但角動量在無外力矩作用下卻要守恆。 L=rmv，半徑如果變小那沿切線方向速度就要增加，因此物體會開始往東有一個加速度，所以會逐漸向東偏轉，這就是科式力所以今天如果改成由北向南移動，半徑變大，切線方向速度要變小，因此物體會受到一個向西的加速度，因此會逐漸向西偏轉 : 課本的意思好像是是摩擦力與柯氏力和力的總和會小於柯氏力 : https://imgur.com/HPuSAsI

: 那為什麼不是變成下面這樣 : https://imgur.com/fXXyqUk

上面那張圖再繼續演變下去就是你下面那張啦 : 還請各路高手撥冗解答因為啊，科式力實際上跟你的速度大小有關，當你在接近地面的時候受摩擦力影響，速度變小，科式力也就變小了另外還有一個重要的東西就是，科式力永遠會垂直於速度。所以科式力其實是不做功的，只會改變速度方向科式力的向量表示：Co=-f(k x V) 科式力是速度的外積，因此恆垂直於速度大概是這樣，希望有幫到你 ----- Sent from JPTT on my Sony G8142. -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.137.227.31 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/SENIORHIGH/M.1572277757.A.595.html

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tigererichua

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jackcrow

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applejuicy

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