为什么北半球的马桶水流不一定是逆时针旋转的？

Answer 1

随着生活水平越来越高，很多家庭尤其是大多数城市家庭都用上抽水马桶。大家在上完厕所之后，一按抽水马桶的抽水按钮，马桶的水就会绕着圈以旋转的方式向下冲水。很多细心的人可能还会发现这样一个现象，那就是抽水马桶的水是以按照逆时针的方向旋转的。这个答案基本正确，因为我国位于地球的北半球。而根据著名的科里奥利力学原理，由于地球在自转过程中并不是完全直立的，而是会产生一个倾斜的角度。我们学习地理课时所用到的地球仪就是倾斜着的，为的就是告诉我们地球的自转是倾斜的，该倾斜度以4万年为一个周期，角度在22度—24.5度之间变换，目前的倾斜角度为23.5度。

正是因为地球的偏向产生的一个力，而导致北半球的抽水马桶会在逆时针旋转的同时还会向右发生偏转。这个因为地球倾斜而产生的偏向力最早由法国数学家科里奥利力提出，这个力也因此称为“科里奥利力”。根据科里奥利力的理论，所有作为转动的参考系中，运动的物体在运动过程中，除了受运动反方向的力之外，还将受到一股垂直于运动方向的力，这将导致该物体在一定程度上偏离其正常的运动方向。

相对于抽水马桶旋转的水流，不断自转的地球就是一个参考系。地球的倾斜角度也将给逆时针旋转的马桶冲水施加一个垂直于水流方向的力，从而导致马桶冲水的方向在逆时针旋转的同时还将向右发生偏转，位于南半球的冲水马桶则将向左发生偏转。

当然，实际上抽水马桶冲水的旋转方向是其通过设计形成的，以便能够更好地将马桶中的赃物清理干净。但是毫无疑问，所有以地球为参考系的水流都会因为科里奥利力而产生偏转。这种力产生的影响虽然是相对微小的，但它的存在却是毋庸置疑的。在足够大型和长期的运动体上，科里奥利力产生的影响也会越明显。比如如果冲水马桶被设计成两三米大的话，其因为科里奥利力导致冲水旋转产生的偏转将更加明显。

此外，那些千百年来奔流不息的江河，其水流也会向右发生偏转，因此江河右侧的水流速度相对较快而且会向右侧倾斜，河的右岸会被冲刷，江河左边的水流速度相对较慢，沙石也会堆积在这一边，由于时间足够长，这种偏转现象就会十分明显。长期运行火车的轨道，其右边的磨损也会比左边更加严重。另外，北半球产生的台风以逆时针向外旋转的方式运动等也都是科里奥利力的杰作。由此可见，科里奥利力这种我们平时难以注意的力量实际上无所不在，而且还在展现着不可忽视的影响。由此可见，处于北半球的抽水马桶并不是完全以逆时针方向旋转的。即使我们很难用眼睛看出来，但是只要知道有科里奥利力的存在，这个答案也应该是显而易见的。

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