關於此實驗
在沒有摩擦的旋轉木馬上滑動一個冰球。從上方俯視時，冰球沿著一條完全筆直的路線前進，但圓盤在它下方轉動，因此圓盤上的乘坐者會看見冰球偏離瞄準方向，沿曲線移動。地球也是一個巨大的旋轉圓盤：遠距離移動的風和洋流在北半球向右偏轉，在南半球向左偏轉。比較同一次投擲的兩種視角，接著轉到地球上，看看在不同緯度推動一團空氣時，它會偏轉多遠。
學習目標
- 說明科里奧利效應是在旋轉參考系中觀察到的一種表觀偏轉
- 預測北半球和南半球的偏轉方向
- 解釋為什麼這種效應在兩極附近最強，而在赤道上不存在
- 使用科里奧利參數 f = 2Ω sin φ 估算慣性圓的大小
- 將科里奧利效應與大型風暴的旋轉以及全球風帶連結起來
使用方法
- 1使用預設設定按下「投擲」。比較兩個檢視中的路徑。哪一個是直線？
- 2觀察外部檢視中的虛線瞄準線。冰球到達邊緣時，目標在哪裡？
- 3將旋轉速度加倍，然後將投擲速度減半。哪些變化會使冰球落在比瞄準點更遠的位置？
- 4開啟「順時針旋轉」。現在乘坐者看到冰球朝哪個方向彎曲？
- 5切換至「在地球上」。在北緯45°處推動空氣，並觀察它轉一圈。接著試試10°、0°和-45°。
- 6在北緯45°處將風速加倍。圓的大小和所需時間會如何變化？
模型
假設
- 冰球無摩擦地滑動，不會彈起。到達邊緣時，它就會離開圓盤。
- 投擲者隨圓盤一起運動，因此冰球出手時帶有其出手位置的側向速度。
- 在地球上，空氣被推動一次後便不再受到壓力差、摩擦或其他力的作用，因此會在某一緯度附近的一小塊平坦區域內沿慣性圓運動。
- 忽略圓周範圍內 f 隨緯度的變化，並將旋轉產生的離心效應視為重力的一部分。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼圓盤上的人會覺得有一個力把冰球推向側面，而從上方觀察的人卻認為沒有側向力作用？
- Q2科里奧利效應會使移動中的空氣向右偏轉，那麼為什麼北半球的颶風會逆時針旋轉？
- Q3為什麼颶風幾乎從不在赤道南北約 5° 範圍內形成？
- Q4一個水槽的寬度約為 0.5 m，排空需要 20 秒。請用 f = 2Ω sin φ 解釋為什麼科里奧利效應無法決定水槽的排水方向。
- Q5遠程火炮和飛彈必須考慮科里奧利效應，而足球則不必。為什麼？
常見問題
科里奧利力是真實存在的力嗎？
它被稱為假想力或慣性力。沒有任何東西在側向推動冰球。只有當你從旋轉參考系（例如圓盤或地球）來描述運動時，這種力才會出現；在該參考系中，為了使運動定律成立，就需要引入這種力。
科里奧利效應會讓兩個半球的馬桶水朝相反方向排出嗎？
不是。水槽或馬桶中的水所受的科里奧利加速度，比碗盆形狀和水的傾倒方式等其他因素小數百萬倍。它只在大範圍移動或持續很長時間的運動中才有影響，例如天氣系統和洋流。
偏轉為什麼取決於緯度？
地球自轉中，只有繞當地垂直方向的分量會使水平運動轉向。在兩極，地面完全繞垂直軸旋轉；而在赤道，地面完全不會繞垂直軸旋轉，因此 f = 2Ω sin φ 從最大值降至零。