地球自转的影响

在上面介绍的问题中都认为地球是静止不动的。实际上，即使不考虑地心每年绕太阳一周的公转运动，地球也还有每昼夜绕地轴转一周的自转运动（自转角速度为 7.29×10-5 弧度／秒）。当考虑地球自转的影响时，抛射体还将受到一种力（称为科氏惯性力）的作用，其飞行轨迹则不再是一条平面曲线，而是一条空间曲线了。所谓科氏惯性力，它是在考虑地球自转这样的非惯性坐标系中，应用牛顿第二定律时，必须附加在物体上的一项作用力，否则，物体的质量 m，加速度а与作用力 F 之间的关系式 mа=F 不成立，它是法国工程师科里奥利（G．G．de Coriolis）在 1832 年研究水轮机时发现的。假如在北半球纬度为 45° 处，向正东方向以发射角 43°，初速度 850 米／秒发射炮弹，当不考虑

地球自转的影响时，炮弹在真空中的飞行轨迹如图 3 中的虚线所示，落

地点为 A；当考虑地球自转的影响时，炮弹在真空中飞行的轨迹如图 3 中的实线所示，落地点为 C。与不考虑地球自转时相比，炮弹在真空中飞行的落地点向东偏移的距离Δy 为337.5 米，向南偏移的距离△x 为453.7 米。然而普通炮弹的爆炸威力范围只有几十米，因此地球自转对抛射体的影响是不能不引起足够重视的。

如果同时考虑空气的阻力时，不妨假设炮弹受到空气阻力的大小与炮弹速度的平方成比例，取阻力系数为 0.0046 千克／米，可以得出在不考虑地球的自转时，炮弹的飞行轨迹如图 4 中的虚线所示，落地点为 B， 射程 OB 等于 8352.1 米；而当考虑地球的自转时，炮弹的飞行轨迹如图 4 中的实线所示，落地点为 D。则由于地球自转的影响，炮弹将向东偏离（△ y）2．0 米，向南偏离（Δx）15．7 米。