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。
基本介紹
- 中文名:哥氏加速度
- 外文名:Coriolis Acceleration
- 別稱: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
- 套用:微機械陀螺儀、微加速度計
簡介,基本推導,產生條件,
簡介
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
如右圖所示,哥氏加速度的方向遵循右手螺旋定則。
基本推導
如右圖所示,動點P相對於坐標系 的位置向量用 表示,相對於坐標系 的位置向量用 表示,轉換為具體坐標形式為:
設 為坐標系 的原點 和坐標系 的位置向量, 為 相對 的轉動角速度。
由圖可知,
兩邊同時對坐標系 取關於時間的導數得:
式中第一項表示兩個坐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
即
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。
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。