对科氏力与科氏加速度的理解

从字面意思来看，

一般人很容易认为科氏力是导致科氏加速度的原因，

然而这却是一个

十分错误的理解。

实际上科氏力与科氏加速度本质上是没有联系的，

如果硬说有联系，

也无

非是二者的方向恰好相反而已。下面我将对这两个概念进行具体阐述。

科氏力：

科氏力是一种本质上不存在的力，

就像离心力一样，

没有施力物体。

它的提出主要

是为了说明一种运动现象，

以便于对该运动进行分析和计算。

那么科氏力要说明的一种运动

现象是什么样的呢？假设一个旋转的圆盘在做定轴转动，

圆盘上的一个小球在惯性空间中作

直线运动，

那么小球的运动相对于圆盘坐标系就是在做曲线运动，

则在圆盘坐标系里为了解

释这种曲线运动是如何产生的，于是便引入了科氏力的概念。

设小球的质量为

m

，惯性空间速度为

V

，圆盘转速为



，则科氏力可表示为

=

2

(

)

F

m

V







科

括号内表示

V

与



的矢量积，方向按右手坐标系判定。

科氏加速度：

科氏加速度是由于作直线运动的物体同时又做牵连的旋转运动而产生的。

科氏

加速度本质上也没有施力物体，

引入科氏加速度主要是为了解释在惯性空间坐标系里的物体

运动方向和大小发生改变的现象。设物体相对于旋转体运动速度为

r

V

，牵连转速为



，那

么科氏加速度可表示为

=

2

r

a

V





科

，方向按右手坐标系判定。

科氏力与科氏加速度的区别：

（

1

）

二者适用的坐标系不同：科氏力适用于旋转体坐标系，而科氏加速度适用于惯性空

间坐标系。

（

2

）

二者所用变量不同：科氏力公式中的线速度

V

，是相对于惯性空间坐标系的；而科

氏加速度公式中的

r

V

，是相对于旋转体坐标系的。

（

3

）

二者的公式中矢量积的两个变量的位置是相反的，故导致了方向的相反。

相关物理现象分析：

1

）

、北半球河流的右岸比左岸侵蚀的严重：

由于地球本身自转，

故其就类似于一个旋转体，

河流中河水类似于旋转体上小球。

在旋

转坐标系中，

采取科氏力的概念，

由于地球是两极略扁的球体，

故在北半球可近似认为旋转

角速度方向指向天空，

根据右手定则，

科氏力的方向总在河流流向的右侧，

即在科氏力的作

用下，河水对右岸的冲击力比左岸的大，所以北半球河流右岸侵蚀严重。

同理，南半球由于旋转方向反向，所以河流左岸比右岸的侵蚀情况严重。

2

）北半球大气涡流逆时针旋转：

气象图中大气涡流都是由气象卫星在太空拍摄的，立足于惯性空间坐标系，故此处引入

科氏加速度概念。

根据科氏加速度的公式，

根据右手定则，

大气在流动时相对于惯性空间总

会向左侧偏移，于是小范围持续的左侧偏移便成了逆时针旋转。

同理，南半球大气漩涡按顺时针旋转。