【天文学中的手性5】
(5. 地球自转偏向力手性效应②)
地转偏向力的应用:
(1)车辆和行人靠右行:不是所有的国家或地区的车辆和行人都靠右行,但靠右行是最为合理的。如下图:
A图为靠左行,北半球车辆在地转偏向力的作用下右偏,都偏向道路中间,更容易与对面过来的车辆相撞,发生车祸的频率会更高。B图为靠右行,北半球车辆在地转偏向力的作用下右偏,都偏向路边,路边是司机开车注意力的集中点,司机会不断调整方向来保证行车安全。
车辆靠右行导致人也靠右行,这样更安全些。由于长期习惯,所以人们无论在哪里行走都喜欢右行。
(2)跑道上逆时针跑行:在跑道上跑行,人们总喜欢沿逆时针方向。如下图:
A人是逆时针方向跑,正好在弯道处。从图上可以看出,地转偏向力向外,身体倾斜产生一个向内的向心力,二力方向相反,更易平衡,过弯道处不易跌倒。B人是顺时针方向跑,也正好在弯道处。从图上可以看出,地转偏向力和身体倾斜产生一个向内的向心力方向相同,不易平衡,过弯道处易跌倒。
人类的发源地都在北半球,人们长期受地转偏向力的影响形成了这一习惯,所以哪怕到了南半球,人们还是习惯于这样的行为。
(3)机械设备顺时针旋转:我们所见到的电扇、电机、柴油机、水轮机等都是顺时针旋转。如下图:
从图上可以看出,在北半球顺时针旋转,地转偏向力指向轴心,由于物质的向心作用,使机械设备更耐用、更牢固。而逆时针旋转时地转偏向力指向外,由于物质的离心运动,机械设备易损坏,使用寿命缩短。
(4)军事应用:在一战期间,德军用他们引以自豪的射程为113千米的大炮轰击巴黎时,懊恼地发现炮弹总是向右偏离目标。这是因为空中飞行的导弹,受地转偏向力影响,飞行方向发生偏移:北右南左,向极偏东,向赤偏西,向东偏赤,向西偏极。所以在发射导弹时考虑地转偏向力可以有效地攻击到目标。
(5)定位风暴:19世纪比利时气象学家白贝罗应用科里奥利效应找出一条规律,发现最近的风暴:在北半球,当你背风而立,风暴在你的左侧;在南半球,则在你的右侧。
(6)其他生活应用:由于地转偏向力的影响,使得北半球火车右边铁轨比较容易磨损,鞋子的右边比左边的跟更易磨损,北半球河流右岸受侵蚀比较严重等等,这就使得我们在铺设铁轨及生产鞋子时要更多的考虑它的右边额磨损,增加其的使用寿命,在建设堤坝时,对右岸的建设要更多考虑它的易被腐蚀的情况,能够更好地保障人民的安全和财产。
小结:地转偏向力作手性力存在于我们的生活中,任何一个环绕地表的远距离运动都会受到它的捉弄。当然,对于近距离的运动,科里奥利力影响极小,但一旦距离远了,地转偏向力的影响效果就是惊人的,尤其是在高空中空气和外界物质的摩擦降低,地转偏向力几乎是造成气流方向的主要原因。手性力产生的手性气旋,在北半球逆时针旋转,在南半球顺时针旋转;反之,手性产生的反气旋在北半球顺时针旋转,在南半球逆时针旋转。
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