Question

【题目】由于地球是一个近似做均匀转动的球体，所以是一个转动参考系。试确定：地球表面物体在水平面内运动时因受科里奥利力的作用而偏向何方？

Answer 1

【答案】在北半球表面运动的物体将偏向右方，在南半球表面运动的物体将偏向左方。

【解析】

地球转动角速度方向沿转轴方向自南极指向北极，再令物体在水平面内相对地球的运动速度为，写出物体所受的科里奥利力（科氏力）

，

式中为角速度在物体所在处的铅垂方向分量，为水平方向分量. 的方向必沿铅垂方向，不会改变物体运动方向；为科氏力的水平分量. 由于它在物体运动的水平面内且与垂直，因此可以改变物体运动的方向，但不能改变速度的大小.

如图所示，在北半球，方向向上，对于任意水平面内的速度，方向指向运动方向的右方；在

南半球，方向向下，科氏力的水平分量指向运动方向的左方. 因此，在北半球表面运动的物体将偏向右方，在南半球表面运动的物体将偏向左方.

在转动参照系中运动的物体，除了我们熟知的惯性离心力外，还受到科氏力的作用，这是转动参照系中特有的惯性力.

地球参照系中的科氏力也是竞赛中经常讨论问题. 本题题干用近乎模糊的表述，为我们全面论论这一问题提供了可能的空间.

本题对科氏力的论述应该是比较清晰的，特别是的处理方式，值得大家注意、研究. 当然，科氏力的应用选非只在地球参照系，各种转动参照系中都有可能，由此引起的物体对轨道的作用力及做功问题，是命题的热点.