科氏力是什么力(科氏力的方向)

科氏力又称科里奥利力，是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。在地球上，相对于地球运动的物体会受到另外一种惯性力的作用。这种惯性力，以首先研究它的法国数学家科里奥利的名字命名，叫做科里奥利力它是一种惯性力，它是取不同参照系产生的一种差异，我们拿自己生活的地球为参照系就有了科里奥利力。宇宙中你到任何一个星球上，只要它自转，就会存在科里奥利力。

科里奥利力的方向判定

科氏力=2mv'×ω，方向为相对速度矢量与角速度矢量的叉乘积。比如在北半球，河水向南流，河水相对于地球速度矢量从北指向南，角速度（地球绕地轴）矢量竖直向上，因此科氏力指向（右侧）西方——这是我们看到西岸被河水冲刷的厉害的原因。

火车为何靠左行驶？真是因为科氏力吗？

我国在道路交通上是靠右行驶的国家，行人、非机动车、机动车都是靠右行驶的。但有一个例外，那就是中国的火车是靠左行驶的，原因何在呢？

火车靠左行驶

目前比较流行的解释是因为科氏力的缘故。

因科氏力影响，北半球逆时针旋转的漩涡

那什么是科氏力呢？科氏力也叫地转偏向力，因为是法国气象学家科里奥利最先发现并首次用数学的方式表示出来，所以叫科里奥利力，简称科氏力。实际上，科氏力并不是一种真正意义上的力，而是一种运动中的物体因地球自转而产生的惯性偏向力。科氏力不能改变运动中物体的速度，但能改变其运动方向。

南半球的气流漩涡方向是顺时针旋转的

北半球的大气流漩涡旋转方向是逆时针

科氏力是如何产生的呢？这是因为地球自转时因纬度不同而造成的线速度不同。地球在不停地旋转，方向自西向东，24小时（也就是一昼夜）转一圈（约4万千米），在赤道地区，地球自转时速高达1674公里，在两极点，地球自转速度为零。但地球是个球体，随着纬度增高，自转速度越来越慢，在南北极点，地球的自转速度等于零。也就是说，地球自转的速度，从赤道向两极地区递减，直到为零。如果站在地球的北极点上空，看到的地球自转方向是逆时针的，同理，现在地球的南极点上空，看到的地球自转方向是顺时针的。

科氏力对地面上的运动物体所造成的偏向力示意图

由于有这样一个惯性力的存在，所以，在地球表面上运动的物体，除赤道上外，都会受到科氏力的影响。在北半球，运动的物体会向右偏转，在南半球，运动的物体会向左偏转。这种现象在生活中比比皆是，只是你或许没有注意到罢了。例如，你拔掉浴池的塞子放掉脏水时，留心看，你会发现水流漩涡是逆时针旋转的。北半球的台风形成方向也是逆时针旋转的。河道的右岸被冲刷的参差不齐，而左岸相对平缓得多。你穿的鞋底的右侧，永远比左侧先磨破。田径运动员跑步时，都是向左转弯的，他（她)们跑的方向都是逆时针的。我们平时见到的机械设备（包括电风扇)都是顺时针旋转的，这是因为顺时针旋转，偏向力指向轴心，这样会使机械设备更稳固更耐用。而在南半球，以上的现象则正好反过来。

河水对右岸的冲刷比左岸严重得多

因此，在北半球，道路上靠右行驶是有科学依据的。如果靠左行驶，走着走着就跑到了马路中间去了，这样就容易发生交通事故。虽然北半球上，并不是每个国家都是靠右行驶的，但大多数国家是采用右行规则。回到文章的开头，那么，火车为何会相反呢？大家都知道，火车是靠左行驶的，这是为何呢？

运动员跑步都是向左转弯，他们都是逆时针转圈的

答案是：火车与道路交通不同。火车是有固定轨道的，它在高速行驶的同时，受科氏力的影响，是不自觉地向右偏转的，如果火车也靠右行驶，则偏向铁路路基的外侧，这样非常危险，一是容易脱轨，二是铁路外侧路基不牢，容易导致塌陷而对火车造成不必要的危害。而靠左行驶，则使火车靠向路基中心，行驶更安全。另外，火车靠左行驶，当两列火车迎头相遇时，可氏力可抵消由于空气速度不同所造成的压力差。第三个原因是，火车高速行驶时，火车顶部是往左侧倾斜的，如果靠右行驶，则两列火车的顶部容易相擦，甚至会撞在一起。

两列火车相会

以上就是关于火车靠左行驶的原因，但答案正确吗？事实是如此吗？答案是：否！火车靠左行驶并不是以上的几点原因，这三点原因都是因为受地球自转所产生的科氏力的影响。而实际上，科氏力对生活中方方方面影响很小，可以忽略不计。除了发射火箭、卫星和导弹等涉及太空的运动外，地面上的运动受科氏力的影响极其微小。假如以上的理由成立，那印度、德国、法国都处在北半球，他们的火车是靠右行驶的，这又如何解释呢？难道德国、法国不讲科学？他们的火车不怕撞？而与中国一衣带水的邻国——日本，也是靠左行驶的，难道科氏力对日本不起作用？而南半球的澳大利亚的火车却是靠左行驶的，澳大利亚也不讲科学了？

日本大街上的汽车和行人都是靠左行驶的

其实，我国的火车靠左行驶，原因只有两个字：习惯！假如要完整的一句话来解释，那就是：习惯使然，沿习下来的习惯。我国最早的铁路都是英国修建的，瓦特发明了蒸汽机，英国率先进入工业革命，最早发明了火车。英国在中国修建铁路，自然是沿袭英国的习惯，而英国的火车就是靠左行驶的。那有人会问了，中国掌握铁路自主权后，为啥不改过来呢？呵呵……改是可以的，但代价太大，因为铁路上的所有设备都要改，这个代价太高，也没有必要。新中国成立后，外国在中国修建的铁路，民国时期自主修建的铁路，都沿袭了英国靠左行驶的习惯，铁路上的各种设施都设在左边，如果再去更改，代价太高，也完全没有必要。

火车靠左行驶

那英国的火车当初为啥是靠左行驶的呢？这是因为蒸汽机出现之前，马路上的交通工具是马车和骑士（所以才叫马路)，而马车和骑士都是靠左行驶的，火车是跟着马车和骑士学的。那马车和骑士为何是靠左行驶呢？因为骑士右手持刀剑，靠左行一是有利于保护心脏（心脏在左边），二是方便拔剑（右手持剑)。另外，还有一个说法，英国刚制造出火车时，设备极其简陋，驾驶员要时常从窗户探出头观察路况，既然身体要倾斜，那就只能用一只手来操作火车，用哪只手呢？绝大多数人都习惯用右手，这就决定了驾驶台必定要设在左侧，火车驾驶员的头从左边车窗探出去，右手可以继续操纵火车。铁路边的设施也安装在了路左边，所以火车也只能是靠左行驶了。

方向盘在右侧的汽车，是左行的

那中国的汽车、非机动车、行人为啥是靠右行驶呢？其实，在1946年之前，我国是靠左行驶的，并非靠右。清末出现机动车的时候，中国道路上的车辆都是靠左行驶的（受英国影响)，后来美国取代英国，美国的在华势力逐渐超过英国，二战后，英国迅速失去世界霸主地位，被迫靠边站，而在世界范围内，美国取代英国，美国是靠右行驶的。于是，我国的道路上就出现了一个有趣的现象：上海、浙江、广东等受英国影响深的省份，是靠左行驶的。而北京、天津、山东等受美国影响深的省，是靠右行驶的。

英国早期的大街上，汽车和行人混杂在一起

30年代，新生活运动开始后，国民政府规定车辆一律靠左行驶，日本占领下的东北三省，也遵循日本的行车习惯靠左行驶。全国范围内基本上实现了统一。抗战开始后，中国的汽车绝大部分都是美国提供的，英国对中国的抗战几乎没有什么帮助（这也不怪它，它自顾不暇嘛！）而大量的美国汽车漂洋过海来到中国后，都需要改装驾驶室，而这个成本是巨大的，与其改装车辆，不如改为右行。于是，国民政府军事委员会制定新交规——《改进市区及公路交通管理办法》，规定全国范围内的车辆，一律靠右行驶。新法于1946年元旦零时起开始实行。新中国成立后，沿袭了这一规则，直到今天。

长征系列火箭发射，已经充分考虑到科氏力的影响

因此，我国的火车左行与道路上的机动车右行，完全是沿袭下来的习惯，所谓的“科氏力”影响的说法是一种猜测，是站不住脚的。科氏力在生活中无处不在，但它的影响微乎其微。不过，科氏力虽然对地球表面上的交通影响力很小，但它对航空航天的影响力很大，比如发射火箭，就要充分考虑科氏力的影响。航天基地的选址，也要考虑科氏力的影响。我国的太原、酒泉、西昌、文昌火箭发射基地，都不是随意选的址，是经过多方面综合论证后的结果，其中就包括考虑过了科氏力对上升中的火箭的影响。