Приливообразующие силы

При рассмотрении типизации приливов по особенностям колебаний уровня мы видели соответствие приливов движениям Луны - изменениям ее фаз и склонения. Эти факты были замечены еще в древности. Однако только открытие закона всемирного тяготения позволило Ньютону в 80-х гг.

XVII в. дать объяснение механизма приливных явлений. Вообще, как показал Ньютон, приливообразующие силы действуют между каждой парой небесных тел вследствие взаимного притяжения. Солнце также влияет на приливы, но несколько слабее, чем Луна. Влия

ние других планет и звезд несущественно либо из-за их малых масс, либо из-за больших удалений от Земли.
Рассмотрим схему возникновения приливообразующей силы на примере взаимодействия Земли и Луны. Как известно из астрономии, Земля и Луна составляют систему светил, вращающуюся вокруг их общего центра масс в направлении с запада на восток. Полный оборот Луны по орбите совершается за лунный месяц, равный 27,3 суток. Кроме того, Земля совершает ежесуточно полный оборот вокруг своей оси. В результате взаимного притяжения и центробежных сил в системе Земля - Луна на каждую частицу воды Мирового океана действуют четыре силы: сила притяжения Земли; центробежная сила от суточного вращения Земли; притяжение Луны; центробежная сила от совместного обращения системы Земля - Луна.
Первые две силы в каждой точке океана постоянны во времени и поэтому не участвуют в создании приливных явлений. Их равнодействующая является силой тяжести.
Две другие силы в каждой точке Земли изменяются во времени. Их равнодействующая и есть приливообразующая сила. Рассмотрим, как происходит сложение этих двух сил в различных точках Земли.
Так как масса Земли примерно в 81,5 раза больше массы Луны, центр вращения системы находится внутри Земли (рис.

10.3). Это нетрудно доказать из закона механики, согласно которому центр тяжести системы двух тел делит расстояние между их центрами тяжести в отношении, обратно пропорциональном их массам, т. е. в случае системы Земля - Луна.
Выразив массу Земли через массу Луны и учтя то, что расстояние между центрами тяжести Земли и Луны равно 60,3 радиусам Земли, получим расстояние х от центра тяжести Земли до центра тяжести системы, равное 0,73 радиусам Земли.
При таком обращении очевидно, что все точки Земли описывают окружности одинакового радиуса; следовательно, центробежные силы от совместного обращения во всех точках океана одинаковы по величине и направлены в сторону от Луны.

На основании этих рассуждений можно составить для различных точек Земли схему сил притяжения Луны, центробежной силы от обращения Земли и Луны и их равнодействующей - приливообразующей силы (рис. 10.4).



Очевидно, что в силу симметрии картина должна быть одинакова в любом сечении плоскостью, проходящей через линию, соединяющую центры этих планет. В центре Земли обе силы уравновешивают друг друга и приливообразующая сила отсутствует. В ближайшей к Луне точке Земли сила притяжения больше центробежной и приливообразующая сила, являющаяся

разностью силы притяжения Луны и центробежной силы, направлена к Луне. В противоположной точке Земли сила притяжения меньше центробежной и приливообразующая сила направлена от Луны. В других точках приливообразующая сила направлена таким образом, что повсюду имеет составляющие, направленные к линии Земля - Луна. 

Еще по теме Приливообразующие силы:

1. 3 4. Ядерные силы
2. Приливы, литораль
3. Механизм распространения и скорость световых волн
4. Циркуляция воды в Мировом океане
5. ЭЛЕКТРОЛЕЧЕНИЕ
6. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕМЬИ
7. 3.7. Строение молекул
8. Энергия световой волны
9. ЭКСПЕРТИЗА ТРУПА ЖИВОТНОГО ПРИ СКОРОПОСТИЖНОЙ СМЕРТИ
10. ГЛАВА 15. РОСТ ПЧЕЛИНОЙ СЕМЬИ
11. ЦИКЛЫ МИЛАНКОВИЧА
12. Самотечная система удаления навоза
13. Подвиг героического пса Бальта ...
14. Приобретение и размещение пчел
15. Гпава 1. Творение или развитие?
16. ЭЛЕКТРОЛЕЧЕНИЕ
17. Равновесие
18. Гальванотерапия