水流形成漩渦是因為地轉偏向力的影響,大多數情況下,相對於地面水平運動的物體的運動方向會因此發生改變。
地轉偏向力其實是一種慣性,是一種虛擬的力。由於地球自轉的角速度是一定的,所以緯度不同的地方線速度就不一樣,緯度越高緯度圈的半徑就越小線速度就越小。
在北半球物體從南向北運動時,實際上是從線速度大的地方往小的地方移動,於是由於慣性就會產生右移(可以想象一下如果你站在一條傳送帶上從西向東運動,你的北方有一條平行的傳送帶但是速度比你站的這條稍慢一點,你從現在的位置跳到慢的這條傳送帶上,你的身體會往右偏)。同理,在北半球物體從北向南運動時,物體從速度小的地方移向速度大的地方,也是會發生向右偏的現象(可以想象一下如果你站在一條傳送帶上從西向東運動,你的南方有一條平行的傳送帶但是速度比你站的這條稍快一點,你從現在的位置跳到快的這條傳送帶上,你會感受到身體有向右偏的慣性)。由此可得,在北半球相對地面運動的物體會往右偏。
南半球的情況正好相反,所以在南半球相對於地面運動的物體會向左偏。
綜上所述,物體在北半球移動向右偏,在南半球移動向左偏。
現在可以回答漩渦的問題了。如果有水流朝一個洞流去,那麼在北半球它會向右偏,結果就在洞口形成一個逆時針的漩渦了。同理,在南半球的漩渦是順時針的。
不僅水流漩渦如此,颱風的氣旋方向也是如此。地轉偏向力對地球上的風,河流,洋流都有很大的影響。這種效應會隨緯度減小而增大。在兩個極點上觀察不到這種效應。
但現在還有另一種解釋,無關地轉偏向力。
水流漩渦的主要原因是水中初始的擾動。若水一開始有一點點旋轉,那麼隨著水逐漸漏掉,由於角動量守恆,角速度必就會增加,形成明顯的漩渦流出。 另外一個影響因素是水盆的構造。這樣的話無論你把它挪到地球上什麼地方它都只能產生同一方向的漩渦。而對於一般的排水口,由於結構,有時候它們會偏好形成某個方向的漩渦,而更多的時候是兩種旋轉方向的漩渦都會出現。
因此,你把你家排水口放到北極點上,很大機率也會偏向某一方向形成漩渦流出。
水流形成漩渦是因為地轉偏向力的影響,大多數情況下,相對於地面水平運動的物體的運動方向會因此發生改變。
地轉偏向力其實是一種慣性,是一種虛擬的力。由於地球自轉的角速度是一定的,所以緯度不同的地方線速度就不一樣,緯度越高緯度圈的半徑就越小線速度就越小。
在北半球物體從南向北運動時,實際上是從線速度大的地方往小的地方移動,於是由於慣性就會產生右移(可以想象一下如果你站在一條傳送帶上從西向東運動,你的北方有一條平行的傳送帶但是速度比你站的這條稍慢一點,你從現在的位置跳到慢的這條傳送帶上,你的身體會往右偏)。同理,在北半球物體從北向南運動時,物體從速度小的地方移向速度大的地方,也是會發生向右偏的現象(可以想象一下如果你站在一條傳送帶上從西向東運動,你的南方有一條平行的傳送帶但是速度比你站的這條稍快一點,你從現在的位置跳到快的這條傳送帶上,你會感受到身體有向右偏的慣性)。由此可得,在北半球相對地面運動的物體會往右偏。
南半球的情況正好相反,所以在南半球相對於地面運動的物體會向左偏。
綜上所述,物體在北半球移動向右偏,在南半球移動向左偏。
現在可以回答漩渦的問題了。如果有水流朝一個洞流去,那麼在北半球它會向右偏,結果就在洞口形成一個逆時針的漩渦了。同理,在南半球的漩渦是順時針的。
不僅水流漩渦如此,颱風的氣旋方向也是如此。地轉偏向力對地球上的風,河流,洋流都有很大的影響。這種效應會隨緯度減小而增大。在兩個極點上觀察不到這種效應。
但現在還有另一種解釋,無關地轉偏向力。
水流漩渦的主要原因是水中初始的擾動。若水一開始有一點點旋轉,那麼隨著水逐漸漏掉,由於角動量守恆,角速度必就會增加,形成明顯的漩渦流出。 另外一個影響因素是水盆的構造。這樣的話無論你把它挪到地球上什麼地方它都只能產生同一方向的漩渦。而對於一般的排水口,由於結構,有時候它們會偏好形成某個方向的漩渦,而更多的時候是兩種旋轉方向的漩渦都會出現。
因此,你把你家排水口放到北極點上,很大機率也會偏向某一方向形成漩渦流出。