北半球的旋涡是顺时针还是逆时针?.为什么?.
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/21 20:55:16
北半球的旋涡是顺时针还是逆时针?.为什么?.
北半球的旋涡是顺时针还是逆时针?.为什么?.
北半球的旋涡是顺时针还是逆时针?.为什么?.
把洗手池中的水放掉时,水在漏水口的上边会形成一个漩涡,这是为什么?从上面看下去,这个漩涡是顺时针还是逆时针转（在我国）?相信不少人对此会象我这样回答：科里奥利力,在北半球这个漩涡是顺时针,南半球是逆时针. 的确,这个说法很常见,和我们的日常经验也比较吻合,想起来也挺有道理,我也曾经看过一篇文章,准确的记不清了,大致是有人做了实验,在一个封闭的房间内,在形状规则的水池里蓄上水,待水完全静止后,将池底的开关打开排水,验证了形成的漩涡旋向与科里奥利力一致（好象是南北半球都做了）. 不过我这样回答之后,虽然有一位高手赞同,却也有两位高手反对,说：不管在地球的任何地方,水都可能左旋和右旋,因为旋涡形成的主要原因不是地转偏向力.这种漩涡的形成的主要原因是流体流动中的内生不稳定性,科氏力只是提供了一个定向的初始扰动,使得在大多数情况下漩涡的方向总是顺时针或逆时针的. 看来有必要对这个问题重新考察一番,我已经记不清那篇文章是哪里看的了,也检索不到专业文献,只好四处胡乱翻找一通,发现这个问题真的很有意思. 首先解释一下科里奥利力,它是在转动的非惯性参考系下,运动的物体受到的一种惯性力,科氏力的公式为：F=2mv*ω,式中v*ω为矢量积,v为物体相对转动系的速度,ω为转动系的角速度. 在实际中,地球就是一个转动的非惯性系,当地球上的物体运动时,如果运动速度与地球自转轴不平行,就会受到科里奥利力.举例来说,从高处自由落下的物体,会由于科氏力的作用发生向东的偏移,计算可知,物体从赤道上空高100米处下落,到达地面时将偏东2.2厘米. 看得出来,通常情况下科里奥利力是一个比较微弱的力,只有物体相对地球的运动速度比较大、时间比较长时,科氏力作用的效果才比较显著.而水池排水的过程中,一般水流速度并不大、时间也不长,受到的科氏力是很小的,况且水形成漩涡,也的确主要由于流体流动中的内在不稳定性,科氏力提供的只是一个定向的微扰,在上面那种尽量排除了其他外界扰动（如风吹、搅动等）的严格的实验条件控制下——光是待水完全静止就花了近二十个小时——科氏力才有可能对漩涡旋向的形成产生决定性影响.而我们的水池,显然不具备这么理想的条件,排水的漩涡应该可能是顺时针,也可能是逆时针.对位于北半球的我们,如果看到排水漩涡是顺时针,虽然表观上符合科氏力作用的结果,但并不能心满意足地以此解释；如果排水漩涡是逆时针,那就更说不过去,需要 好好琢磨琢磨了. 不过我的水池平时排水总是顺时针的,从无例外,我观察了一下,原来水龙头位于排水孔右上方,而池底的坡度使得水流下来自然就会沿着顺时针运动——漩涡的初始旋向已经被这么决定了.还有抽水马桶,如果也始终顺时针排水,那么准是水冲下来时就产生了初始旋向.
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