什麼是科氏效應?
科氏效應(Coriolis effect,又稱科里奧利效應)是指在旋轉參考系(例如地球表面)中觀察時,運動中的物體看起來會偏離原本直線路徑的現象。它使得大範圍的天氣系統、洋流以及長程拋射體都會出現彎曲的軌跡。只要輸入物體的質量、速度、緯度,以及旋轉體的角速度,本計算器就能算出作用在這個移動質量上的科氏力大小。
如何使用本計算器
請以公斤輸入物體的質量、以每秒公尺輸入速度,並以「度」輸入緯度(北半球為正、南半球為負)。角速度 \Omega 預設為地球的數值,約 7.292×10^{-5}\ rad/s——若要計算火星或旋轉平台等其他旋轉體,可自行更改。計算器會回傳以牛頓表示的科氏力、對應的加速度,以及所用緯度的正弦值。
公式解析
科氏力的大小為
F_c = 2 · m · v · \Omega · \sin(\varphi)
其中 m 為質量、v 為速率、\Omega 為角速度、\varphi 為緯度。計算正弦值之前,緯度會先換算成弧度。\sin(\varphi) 這個因子說明了為什麼水平方向的科氏效應在兩極最強(\sin 90° = 1),而在赤道為零(\sin 0° = 0)。將力除以質量即得加速度 a_c = 2v\Omega·\sin(\varphi)
這個結果與物體的質量無關。
計算範例
有一個 10 公斤的物體,在地球上緯度 45° 處以 100 m/s 移動(\Omega = 7.292×10^{-5}\ rad/s)。\sin(45°) ≈ 0.70711。
F = 2 × 10 × 100 × 0.00007292 × 0.70711 ≈ 0.10312\ N
對應的加速度為 0.010312\ m/s^2。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
為什麼赤道上的科氏力是零?
因為 \(\sin(0°) = 0\),所以水平方向的科氏力在赤道處會消失。
方向重要嗎?
本計算器只計算力的大小;在北半球,偏轉方向為運動方向的右側,在南半球則偏向左側。
地球的 \(\Omega\) 該用多少?
地球在一個恆星日內自轉一周,因此 \(\Omega \approx 7.292\times10^{-5}\ \text{rad/s}\),這也是本計算器的預設值。