在赤道处最小4地球自转的动力学效应落体偏东课件

5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应复习：非惯性系S’中的动力学方程：惯性离心力牵连惯性力科里奥利力5-4地球自转的动力学效应复习：非惯性系S’中的动力学方程5-4地球自转的动力学效应一、质点相对地球的运动微分方程1、有关地球运动的几个量地球公转可近似看作匀速圆周运动，其角速度为5-4地球自转的动力学效应一、质点相对地球的运动微分方程5-4地球自转的动力学效应2、各项惯性力对质点产生加速度的量级5-4地球自转的动力学效应2、各项惯性力对质点产生加速度的5-4地球自转的动力学效应3、把地球视为非惯性系时质点对地球的运动微分方程S系日心系S’系地球(非惯性系）SNODz(天顶方向）x(南）(东）y(南东天）Oxyz即为我们所选择的非惯性系，称为地面参考系05-4地球自转的动力学效应3、把地球视为非惯性系时质点对地5-4地球自转的动力学效应SNODzxyP在地面参考系Oxyz（非惯性系S’）中质点的运动微分方程为质点所受相互作用力的合力

太阳施与的引力

地球施与的引力

其他物体对它的作用力的合力

5-4地球自转的动力学效应SNODzxyP在地面参考系Ox5-4地球自转的动力学效应0升降机完全失重状态用数量级的估计忽略掉一些东西地球与质点间的万有引力惯性离心力表观重力（我们通常观测到的重力）则质点在地面参考系中的运动微分方程为5-4地球自转的动力学效应0升降机完全失重状态用数量级的估5-4地球自转的动力学效应二、表观重力NS我们设想用弹簧秤在地球表面附近测量质量为m的质点质点的平衡方程为而是表观重力下面计算表观重力随纬度的变化及它对方向的偏角5-4地球自转的动力学效应二、表观重力NS我们设想用弹簧5-4地球自转的动力学效应可估算出精度不要求很高时，惯性离心力的影响很小，不区分铅垂方向与天顶方向。5-4地球自转的动力学效应可估算出精度不要求很高时，惯性离5-4地球自转的动力学效应进行泰勒展开，并略去高次项，得g值将随纬度而变，在两极处最大，在赤道处最小5-4地球自转的动力学效应进行泰勒展开，并略去高次项，得g5-4地球自转的动力学效应三、落体偏东（科氏力对质点竖直运动的影响）在地面参考系Oxyz中，在地面参考系z轴上z=h处自由落下,忽略空气阻力，风的干扰正视图NSzx由于质点不受其他物体的作用力近似，表观重力与引力方向一致所以质点的动力学方程组为5-4地球自转的动力学效应三、落体偏东（科氏力对质点竖直5-4地球自转的动力学效应积分(1)、(3)两式,并用初始条件定积分常数代入第(2)式,略去2项，则

积分并定积分常数,解出代入第(4)、（5）式,略去2项，则

这便是精确到一次方时的解答

可见，当t>0时，y>0说明落体偏东5-4地球自转的动力学效应积分(1)、(3)两式,并用5-4地球自转的动力学效应由落地条件z=0,求出落地时间可知落地后偏东的距离为纬度不同，ym不同；=0处，即在赤道处,ym最大落体偏东现象可以在惯性系(日心系)中的定性解释SNzz西东5-4地球自转的动力学效应由落地条件z=0,求出落地时间5-4地球自转的动力学效应竖直上抛后是偏东、偏西、还是落回原地？5-4地球自转的动力学效应竖直上抛后是偏东、偏西、还是落回5-4地球自转的动力学效应四、科氏力对水平运动的影响设质点质量为m，在水平面内，即Oxy平面内运动，沿竖直方向沿水平方向在北半球，科氏力偏右在南半球，科氏力偏左5-4地球自转的动力学效应四、科氏力对水平运动的影响设质5-4地球自转的动力学效应(1)贸易风(3)气旋(2)河岸冲刷解释在地球上(即地面参考系中)观察到的若干现象.东北信风东南信风西东5-4地球自转的动力学效应(1)贸易风(3)气旋(2)河岸5-4地球自转的动力学效应五、傅科摆摆长67m,摆锤质量28kg的单摆.该单摆摆动周期约为16s，该摆的摆动平面绕竖直轴做顺时针转动(由上而下看),转动周期约32h傅科摆实验傅科摆录像5-4地球自转的动力学效应五、傅科摆摆长67m,摆锤在赤道处最小4地球自转的动力学效应落体偏东课件5-4地球自转的动力学效应12341、定性说明在地面参考系中对傅科摆摆平面作顺时针转动的作定性解释12345-4地球自转的动力学效应12341、定性说明在地面参考系5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应五、傅科摆的半定量及定量解1、半定量解东南科氏力的水平分力为5-4地球自转的动力学效应五、傅科摆的半定量及定量解1、半5-4地球自转的动力学效应摆锤在水平面内的运动微分方程东南5-4地球自转的动力学效应摆锤在水平面内的东南5-4地球自转的动力学效应实验观测及定性分析知摆平面作均匀转动。①5-4地球自转的动力学效应实验观测及定性分析知摆平面作均匀5-4地球自转的动力学效应2、定量解傅科摆的运动方程为5-4地球自转的动力学效应2、定量解傅科摆的运动方程为5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应复习：非惯性系S’中的动力学方程：惯性离心力牵连惯性力科里奥利力5-4地球自转的动力学效应复习：非惯性系S’中的动力学方程5-4地球自转的动力学效应一、质点相对地球的运动微分方程1、有关地球运动的几个量地球公转可近似看作匀速圆周运动，其角速度为5-4地球自转的动力学效应一、质点相对地球的运动微分方程5-4地球自转的动力学效应2、各项惯性力对质点产生加速度的量级5-4地球自转的动力学效应2、各项惯性力对质点产生加速度的5-4地球自转的动力学效应3、把地球视为非惯性系时质点对地球的运动微分方程S系日心系S’系地球(非惯性系）SNODz(天顶方向）x(南）(东）y(南东天）Oxyz即为我们所选择的非惯性系，称为地面参考系05-4地球自转的动力学效应3、把地球视为非惯性系时质点对地5-4地球自转的动力学效应SNODzxyP在地面参考系Oxyz（非惯性系S’）中质点的运动微分方程为质点所受相互作用力的合力

太阳施与的引力

地球施与的引力

其他物体对它的作用力的合力

5-4地球自转的动力学效应SNODzxyP在地面参考系Ox5-4地球自转的动力学效应0升降机完全失重状态用数量级的估计忽略掉一些东西地球与质点间的万有引力惯性离心力表观重力（我们通常观测到的重力）则质点在地面参考系中的运动微分方程为5-4地球自转的动力学效应0升降机完全失重状态用数量级的估5-4地球自转的动力学效应二、表观重力NS我们设想用弹簧秤在地球表面附近测量质量为m的质点质点的平衡方程为而是表观重力下面计算表观重力随纬度的变化及它对方向的偏角5-4地球自转的动力学效应二、表观重力NS我们设想用弹簧5-4地球自转的动力学效应可估算出精度不要求很高时，惯性离心力的影响很小，不区分铅垂方向与天顶方向。5-4地球自转的动力学效应可估算出精度不要求很高时，惯性离5-4地球自转的动力学效应进行泰勒展开，并略去高次项，得g值将随纬度而变，在两极处最大，在赤道处最小5-4地球自转的动力学效应进行泰勒展开，并略去高次项，得g5-4地球自转的动力学效应三、落体偏东（科氏力对质点竖直运动的影响）在地面参考系Oxyz中，在地面参考系z轴上z=h处自由落下,忽略空气阻力，风的干扰正视图NSzx由于质点不受其他物体的作用力近似，表观重力与引力方向一致所以质点的动力学方程组为5-4地球自转的动力学效应三、落体偏东（科氏力对质点竖直5-4地球自转的动力学效应积分(1)、(3)两式,并用初始条件定积分常数代入第(2)式,略去2项，则

积分并定积分常数,解出代入第(4)、（5）式,略去2项，则

这便是精确到一次方时的解答

可见，当t>0时，y>0说明落体偏东5-4地球自转的动力学效应积分(1)、(3)两式,并用5-4地球自转的动力学效应由落地条件z=0,求出落地时间可知落地后偏东的距离为纬度不同，ym不同；=0处，即在赤道处,ym最大落体偏东现象可以在惯性系(日心系)中的定性解释SNzz西东5-4地球自转的动力学效应由落地条件z=0,求出落地时间5-4地球自转的动力学效应竖直上抛后是偏东、偏西、还是落回原地？5-4地球自转的动力学效应竖直上抛后是偏东、偏西、还是落回5-4地球自转的动力学效应四、科氏力对水平运动的影响设质点质量为m，在水平面内，即Oxy平面内运动，沿竖直方向沿水平方向在北半球，科氏力偏右在南半球，科氏力偏左5-4地球自转的动力学效应四、科氏力对水平运动的影响设质5-4地球自转的动力学效应(1)贸易风(3)气旋(2)河岸冲刷解释在地球上(即地面参考系中)观察到的若干现象.东北信风东南信风西东5-4地球自转的动力学效应(1)贸易风(3)气旋(2)河岸5-4地球自转的动力学效应五、傅科摆摆长67m,摆锤质量28kg的单摆.该单摆摆动周期约为16s，该摆的摆动平面绕竖直轴做顺时针转动(由上而下看),转动周期约32h傅科摆实验傅科摆录像5-4地球自转的动力学效应五、傅科摆摆长67m,摆锤在赤道处最小4地球自转的动力学效应落体偏东课件5-4地球自转的动力学效应12341、定性说明在地面参考系中对傅科摆摆平面作顺时针转动的作定性解释12345-4地球自转的动力学效应12341、定性说明在地面参考系5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应5-4地球自转的动力学效应五、傅科摆的半定量及定量解1、半定量解东南科氏力的水平分力为5-4地球自转的动力学效应五、傅科摆的半定量及定量解1、半5-4地球自转的动力学效应摆锤在水平面内的运动微分方程东南5-4地球自转的动力学效应摆