大学物理质点动力学-02剖析.ppt

下图是世界各大洋洋流示意图，可以清楚的看到南北半球洋流受到科里奥利力的影响。 科里奥利力对人类生活的影响 队列操练时，向右转的错误人数比向左转的错误人数少的多因为人类的发源地都在北半球，长期受地转偏向力的影响形成了“向右”这一习惯，所以哪怕到了南半球，人们还是习惯于这样的行为。 机械设备设计为顺时针旋转：电扇、电机、水轮机等都是顺时针旋转，这样转动时，科里奥利力的方向指向轴心。 跑道上逆时针跑行：逆时针方向跑，在弯道处地转偏向力向外，身体倾斜产生向心力向内，二力方向相反，更易平衡，过弯道处不易跌倒。顺时针方向跑，在弯道处地转偏向力和身体倾斜产生的向心力方向相同，不易平衡。 科里奥利力对植物生长的影响藤类植物的藤缭绕方向大多是右旋的逆时针结构。这是植物数十万年在科里奥利力影响下进化的结果。 右旋 问题：在家中，释放洗手盆中的水时，你看到形成的漩涡是顺时针还是逆时针？如何解释？ 看到形成顺时针的漩涡不奇怪，这通常是手盆结构引起的。这种时间短、区域小的运动，科里奥利力并不能产生可观测的结果。除非洗手盆中水足够多，水流速较小且持续较长的时间。 问题讨论 问题：平射的炮弹弹着点偏右：为消除落点的偏差，发射方向应略微向左调整，并反映在炮兵的“射表”或瞄准具中，保证弹着点正确，但曲射炮不需校正，为何？ 因为，曲射炮炮弹上升段与下降段中科氏力的作用抵消。 马岛事件：马尔维纳斯群岛(又名福克兰群岛)位于阿根廷南部的大西洋中，曾因1984年英国和阿根廷在这里进行了一场现代化战争而闻名世界。其实，早在第一次世界大战期间，英国和德国就在这里进行了一场海战。奇怪的是英舰炮手发射的炮弹经常落在德舰的左方向而不能命中。是不是舰炮瞄准具的设计者忘了考虑科氏力？后来才查明瞄准具的设计者完全了解科氏力的作用，不过他们是按照假设海战是在英国本土(北纬)进行，因而作了向左的校正。而马尔维纳斯群岛位于南半球(约南纬)，设计者没有把校正的方向告诉那些不懂科氏力的炮手，结果产生了双倍的向左误差 。 作业 P42 页习题 1-32：车厢在地面上做匀加速直线运动，加速度为 5 m/s2，车厢的天花板下用细线悬挂一小球，求小球悬线与竖直方向的夹角。 1-33：汽车以 2.5 m/s 的速率经过公路弯道时，发现车厢内天花板下悬挂小球的细线与竖直方向夹角为 1 度，求公路转弯处的半径。 附录、哈雷彗星 哈雷彗星（周期彗星表编号：1P/Halley）是环绕太阳运行的周期彗星，因英国物理学家爱德蒙·哈雷（1656-1742）首先测定其轨道数据并成功预言回归时间而得名。 哈雷彗星是人类首颗有记录的周期彗星。在中国、古巴比伦、和中世纪的欧洲都有这颗彗星出现的清楚纪录，但是当时并不知道这是同一颗彗星的再出现。据朱文鑫考证：自秦始皇七年（公元前 240 年）至清宣统二年（1910年）共有 29 次记录。 请计算哈雷彗星的公转周期。 哈雷彗星有大小？ 最长处 16 公里，最宽处和最厚处各约 8.2 公里和 7.5 公里，质量约为 3000 亿吨，体积约 500 立方公里。 哈雷彗星的彗核大约为 16 × 8 × 7.5 千米 哈雷彗星公转周期为何变化？ 哈雷彗星的轨道周期为76～79年下次过近日点为2061年7月28日。 由于主行星的引力作用以及靠近太阳时质量大量蒸发使它的周期不断发生变化。 哈雷彗星会永久消失吗？ 据估算，哈雷彗星最早质量约为 1 万亿吨。 哈雷彗星每 76 年就会回到太阳系的核心区，每次便被剥掉一层皮，大约会损失 6 公尺厚的冰、尘埃和岩石。哈雷彗星的彗尾就是由这些碎片所组成的。 在茫茫宇宙的旅行中不断向外抛射着尘埃和气体。从上次回归以来，哈雷彗星总共已损失 1.5 亿吨物质，彗核直径缩小了 4～5 米，照此下去，它还能绕太阳 2～3 千圈，寿命也许到不了100万年了。 哈雷彗星的主要物质是什么？ 彗星物质主要由水冰（占70%）、 一氧化碳（10～15%）、氨、甲烷、氰、氮、二氧化碳等组成。它比煤还暗，成为太阳系中最暗物体之一。科学家形象地把彗星称为“脏雪球” 彗星质量主要击中在彗核，平均密度为每立方厘米1克，由凝结成冰的水和二氧化碳(干冰)、氨和尘埃微粒混杂组成。 彗发和彗尾的物质极为稀薄，质量占总质量的 1%~5%，甚至更小。 哈雷彗星发光吗？ 彗星本身是不会发光的。早在我国晋代，我国天文学家就认识到这一点。《晋书·天文志》中记载，“彗本无光，反日而为光”，即彗星是靠反射太阳光而发光的。一般彗星的发光都是很暗的，它们的出现只有天文学家用天文仪器才可观测到。只有极少数彗星，被太阳照得很明亮拖着长长的尾巴，才被我们所看见。 哈雷彗星的半长轴约等于地球公转半径的 18 倍，最近出现时间是1986年，估算它下一次出现在地球附近的时间。 设