No.41 打假！还记得赤道线上，乌干达小哥的“漏斗旋涡演示”吗？（文末附严格公式推导）

前两天的视频我们讲了转动参考系中的科里奥利力。今天，首先从一个前段时间很火的伪实验说起，我们来看视频：

前段时间这个视频在各个物理交流群，非常火爆。大家各抒己见，很多人为了解释些现象，搬出了科里奥利力等高大上的名词，显得很有道理的样子。但是非常遗憾，这个实验并不是这么完美，而是完全错误的！造假者可以说是一个彻头彻尾的“物理文盲”！

视频中，乌干达小哥分别用位于赤道标示线北侧约10m 的“北半球漏斗”、赤道线以南约10m的“南半球漏斗”以及赤道线上的“赤道线漏斗”，在初始水流稳定的条件下，为游客们分别“完美地”演示出“北半球漏斗中形成顺时针旋涡”、“南半球漏斗中形成逆顺时针旋涡” 以及“赤道线上漏斗不形成旋涡' 的现象。

其实，在地球上虽然有辣么多的赤道纪念碑和纪念线，但地球的赤道是随着地轴的指向的变化，在不断变化的。赤道线南北各10米的实验处，很可能无法确定在南北半球。这是地理，我们在这里不多讲。我们在这里只讲物理！

地球是一个转动非惯性系，所以在用牛顿第二定律思考问题的时候，需要引入惯性力。而科里奥利力就是惯性力的一种。通过科里奥利力的计算公式和右手定则可以判断，在北半球运动的物体，会受到向右的科氏力。但由于科氏力一般比较小，而且地表物理运动受到其他因素的影响也比较大，一般情况下不考虑科氏力。但是对于一些长时间积累的运动，比如说河流的冲刷，经过时间的积累，北半球右侧的河岸会明显冲刷更厉害，需要考虑科氏力的作用。对于发射导弹和卫星这些精确度比较高的活动，在计算的时候，也是要考虑到科氏力。

但是对于视频中的问题，由科氏力计算公式F=2mv'×ω，此处ω为地球自转的角速度，大约为15°/h，是一个很小的值，这样算出来的科氏力微乎其微。退一万步说，如果真的考虑这个非常小的科氏力，我们会发现，视频中的水漩涡方向正好与正确的方向相反！北半球漏水处的水应该是逆时针方向旋转，而不是视频中给出的顺时针方向旋转！

具体分析见下图：

其实，这可以说就是一个小魔术，影响水流方向的因素太多。比如下面出水管的形状设计，水盆形状，外力控制，甚至开始时候吹一口气都可以影响结果。这个魔术到底涉及到哪方面技巧，可能只有我们拿到魔术道具才能确定。这个所谓的科学小实验，大家看看就好，一笑了之。

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上一期视频中，我们非常山寨地推出了惯性离心力和科里奥利力的表达式。这里还是把严格些的过程写一下。推导过程其实不复杂，主要涉及到复合函数求导和变换参考系后，各个物理量的对应。如果有兴趣的话，可以看一下。没有兴趣的，直接跳过，毕竟挺枯燥的。

推导过程如下：