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哥氏加速度

鎖定
哥氏加速度是由於相對運動與牽連轉動的相互影響而形成的。當動點對某一動參考系作相對運動,同時這個動參考系又作牽連轉動時,該點將具有哥氏加速度。 [1] 
中文名
哥氏加速度
外文名
Coriolis Acceleration
別    名
科氏加速度或柯氏加速度
基    礎
牛頓力學
形成原因
相對運動與牽連轉動的相互影響
應    用
微機械陀螺儀、微加速度計

哥氏加速度簡介

圖1 圖1
哥氏加速度是由於相對運動與牽連轉動的相互影響而形成的。
哥氏加速度的表達式為:
式中:
—質點相對運動速度
—牽連角速度
如右圖1所示,哥氏加速度的方向遵循右手螺旋定則。

哥氏加速度基本推導

如右圖2所示,動點P相對於座標系
的位置向量用
表示,相對於座標系
的位置向量用
表示,轉換為具體座標形式為:
圖2 圖2
為座標系
的原點
和座標系
的位置向量,
相對
的轉動角速度。
由圖可知,
兩邊同時對座標系
取關於時間的導數得:
式中第一項表示兩個座標系之間的移動速度,第二項可寫成:
根據繞定點轉動剛體一點的速度向量表示式
有:
由此得
再對上式左右兩邊關於時間取一次導數,即可得加速度之間的向量合成關係:
同上述速度推導過程可知:
注意到
故得到:
上式等式右邊第三項即為哥氏加速度,第二項為相對加速度,第一、四、五項均為牽連加速度
為相對運動速度,
為牽連角速度,由此得到哥氏加速度的一般表達式為:
,方向遵循右手螺旋定則。 [2] 

哥氏加速度產生條件

哥氏加速度是由於由於相對運動與牽連轉動的相互影響而形成的,則其產生需滿足兩個條件:
1)動參考系存在牽連轉動,如果動參考系的牽連旋轉角速度為0,則不存在哥氏加速度;
2)動點存在相對運動,如果動點的相對速度為0,則也不存在哥氏加速度。
參考資料
  • 1.    郭秀中,于波,陳雲相.陀螺儀理論及應用:航空工業出版社,1987
  • 2.    吳俊偉.慣性技術基礎:哈爾濱工程大學出版社,2002