讓你學會推導北半球下水道的水為何逆時針旋轉流出
親愛的朋友們,不知你可留意把汙水倒入水槽時、浴缸放水時會在漏口處會形成旋渦,而且總按固定的方向旋轉?在衝馬桶時,水也是如此旋轉著流下去。
在我們國家,確切的說在北半球,水總是逆時針旋轉著流出漏水口的。
在水逆時針旋轉流出時,你如果故意用手指順時針攪拌,使水按順時針方向旋轉,但當手離開後旋渦又很快恢復原來的逆時針方向旋轉了。
這到底是什麼原因呢?
我來探究
【提出問題】
這是否與漏水口的形狀有關呢?
【建立假設】
也許是漏水口的形狀引起的定向旋轉。
【驗證假設】
分別用這些漏水口進行如下實驗
1.我們準備容器,漏水口的形狀有三角形、正方形、圓形、及在容器底部隨意弄個破洞,即形狀隨機。
2.放水後觀察水從漏水口流出去的旋轉情況,結果是逆時針旋轉著流下去。
3.用手指順時針攪拌,使水按順時針方向旋轉,但當手離開後旋渦又恢復原來的逆時針方向旋轉。
【得出結論】
在北半球,水從漏水口流出時總按逆時針方向旋轉流下去與漏水口的形狀無關。
相關現象
其實,這個現象是科學家卡皮羅最先留意的,並做了許多實驗,由此發現在北半球下水道的水總是逆時針旋轉著流出,而在南半球下水道的水總是順時針旋轉著流出。
許多科學家雖然覺得這種現象必定是由地球自轉引起的。但是想解釋清楚卻非常不容易。於是,科學家引出了一個地轉偏向力的定義。因為地轉偏向力是由科學家科裡奧利首先提出來的,所以物理學上稱這種力叫做科裡奧利力。
由於地球自轉而產生作用於運動物體的力,稱為地轉偏向力,簡稱偏向力。它只在物體相對於地面有運動時才產生(實際不存在),只能改變水平運動物體的運動方向,不能改變物體的運動速率。地轉偏向力可分解為水平地轉偏向力和垂直地轉偏向力兩個分量。
於是,漩渦定向移動的解釋:因為地轉偏心力影響的結果,當水從漏水口流出時,北半球是逆時針旋轉的;南半球是順時針旋轉的;赤道上一般不旋轉。
漩渦定向移動的解釋看起來好像簡單多了。
所以,北半球上,沿著南北方向運動的物體會偏向右方是受到地轉偏向力的影響。具體的現象還有:
1.河的右岸被水流衝刷的程度遠遠高於左岸;
2.地球上從北向南吹來的風總是要轉為東風;
3.龍捲風的旋轉;
4.颱風的旋轉。
雖然,用地轉偏向力解釋了北半球下水道的水逆時針旋轉流出,但還是讓許多人迷惑不解。
其實,我們僅用初、高中的有關科學知識就能解釋清楚。
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