科氏力(科里奥利力)是一个怎样的惯性力????

科氏力(科里奥利力)是一个怎样的惯性力????

人类的视野是广阔的。他们不仅看到了天空和海洋，看到了眼前的物质，看到了各种力的作用，也看到了赖以生存的地球所蕴含的深刻运动现象。法国的一位工程师和物理学家科里奥利发现，当物体在作为参考系的转动物镇段体上运动时，会受到另一种惯性力（即科里奥利力）的作用。由于地球是一个转动参考系，所以地面上运动物体一般都受到科里奥利力的作用。1851年2月3日，物理学家傅科，向法国科学院报告了他用单摆证明地球自转的发现，宣布了摆动平面所描绘的圆与纬度的正弦成正比。这个成功的发现，促使傅科把单摆按比例放大，并搬到巴黎的伟人祠去做。消息一传出，立即成了轰动巴黎的一件奇闻。第二天，巴黎街头人声鼎沸，对科学发现有兴趣的人们，纷纷拥入伟人祠门内，而从里面出来的人都啧啧称赞着：“真是奇迹，我竟能看见地球的自转！”在伟人祠的高大建筑物里，高高的圆屋顶上悬挂着一个巨大的单摆。这个单摆摆长67米，相当于一座20层楼房的高度，下面悬着一个28千克的重球，正在缓慢而单调地摆动着。“这有什么稀奇，这不过是一个巨大的单摆而已！”刚挤进伟人祠的人群中有人不禁有些失望。“请注意单摆的摆动方向！”站在旁边的傅科提醒大家。人们顺着傅科的手指望去，只见台面上撒了一层细沙，巨摆紧贴着台面摆动，细沙上清晰地留下一条摆动的痕迹。几分钟过去了，人们不由得惊奇起来。原来，单摆的每一次摆动，它的方向都有一点微小的变动。一个小时以后，单摆的方向移动了十几度。“是什么力使巨摆转动呢？”观看的人们迷惘地四下张望着，“怎么找不到这个力啊？”这时，傅科又站在圆台前大声对大家说：“女士们、先生们，单摆摆动的方向并没有变动，而是我们脚下的地球在时刻不停地转动！”经过几分钟的安静之后，人们又一次沸腾起来，他们完全被这个出色的实验表现征服了。在巨摆下面，地球自转竟然表现得如此清楚，如此分明！大家不由自主地拥上前去，紧紧地和博科拥抱，向他表示祝贺。在以后的两年中，世界许多地方多次重复了傅科的实验，研究摆的科学论文也成倍地增长。话再说回来，傅科又是怎样作出这一发现呢？原来，他对摆和地球自转问题的兴趣，缘于天文观察。当时他只有26岁，因要拍摄天空中星体的照片，就需要长时间曝光，望远镜系统在拍摄过程中也就得连续保持指向天空中的目标。为了控制望远镜系统的运动，使它能跟踪目标，傅科仿照惠更斯未曾实现的圆锥摆则旅链钟方案，做了一台特殊的钟，并用一根钢棒支撑摆锤。就在加工钢棒的过程中，细心的傅科注意到，当把一根钢棒夹在车床的卡子上，用手转动车床时，钢棒振动总是要维持它原来的振动平面，不随车床转动。这一不期而遇的力学现象，立即引起傅科的重视，使他联想到是不是可以用类似的方法，做一个表演来证明地球的自转。这个想法一孙孙直在他的脑海中萦绕了多年。1851年1月8日，傅科正在家里观察一个2米长的单摆，想进一步研究单摆的运动规律，几小时过去了。他突然发现，摆动平面不断缓慢旋转，逐渐转向“天球昼夜运动的方向”。惊喜若狂的傅科又在巴黎天文台大厅里，用8米长的单摆重复这一试验，取得成功。接着，便是本文开头的一幕，傅科向法国科学院报告了他的发现。单摆做得很长，摆锤做得很重，便可使摆动持续较长时间，并使摆本身的惯性加大，抵抗空气阻力的本领也增大。这样就可使人们把摆动方向的变化看得更清楚。为了表彰傅科的功绩，各国科学家一致决定，把巨摆命名为“傅科摆”。轰动巴黎的傅科摆表演，生动而形象地证明因地球自转而引起科里奥利力的理论，并且告诉人们地面上的这种偏转力是沿水平方向的，从而使长期以来对河流、海洋这一类因地球自转有明显影响的现象研究，获得坚实的力学基础。