Skocz do zawartości

Przypływ i odpływ


Blondas

Rekomendowane odpowiedzi

Czołem

Próbowałem dzisiaj wyjaśnić dzieciakom powstawanie przypływów i odpływów. O ile jasny jest wpływ na nie Księżyca i w mniejszym stopniu Słońca, a także oczywiście rola obrotu Ziemi wokół własnej osi i powstała w ten sposób siła ośrodkowa, o tyle nie rozumiem, dlaczego po stronie przeciwnej od Księżyca ma miejsce przypływ. W zasadzie siła grawitacji Ziemi i Księżyca powinny się nakładać i przeciwdziałać sile ośrodkowej rotacji Ziemi. Zatem po przeciwnej stronie powinien być największy odpływ, a jest też przypływ. Czy ktoś może mi to w prosty sposób wyjaśnić? Bo lektura różnych źródeł internetowych niestety mi nie pomogła.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Rotacja Ziemi nie ma chyba za dużego wpływu na wysokość pływów. Bardziej tutaj oddziaływuje siła odśrodkowa powodowana rotacją Ziemi wokół środka ciężkości układu Ziemia-Księżyc. Kiedyś na wykładach z pływów widziałem ładny rysunek to opisujący i jednocześnie wyjaśniający dlaczego mamy pływy z dwóch stron naszej planety, jak znajdę to podlinkuję,

Edytowane przez bamus
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Przeczytałem przynajmniej tę część do sił pływowych, podobne rozważania były w innych źródłach. Nadal nie bardzo kumam, dlaczego w punkcie M1 siła wypadkowa działa w kierunku od środka Ziemi. W sumie w punkcie M1 działa siła grawitacji Ziemi i Księżyca zwrócona w tę samą stronę, a w punkcie M w przeciwną stronę. Zatem woda w punkcie M1 powinna być przyciągana mocniej. Natomiast w równaniu siła grawitacji Ziemi jest pominięta, tzn. zeruje się przy analizie obu punktów. Uwzględniona jest tylko różnica siły grawitacji Księżyca wynikająca z odległości tych punktów, czyli 2 promieni Ziemi.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Przeczytałem przynajmniej tę część do sił pływowych, podobne rozważania były w innych źródłach. Nadal nie bardzo kumam, dlaczego w punkcie M1 siła wypadkowa działa w kierunku od środka Ziemi. W sumie w punkcie M1 działa siła grawitacji Ziemi i Księżyca zwrócona w tę samą stronę, a w punkcie M w przeciwną stronę. Zatem woda w punkcie M1 powinna być przyciągana mocniej. Natomiast w równaniu siła grawitacji Ziemi jest pominięta, tzn. zeruje się przy analizie obu punktów. Uwzględniona jest tylko różnica siły grawitacji Księżyca wynikająca z odległości tych punktów, czyli 2 promieni Ziemi.

 

Siła dośrodkowa równoważy siłę odśrodkową. Gdyby tak nie było Ziemia wypadłaby z orbity ;)

Kompletnemu laikowi polecam poniższy rysunek pochodzący z cytowanego przez Bamusa opracowania:

 

725745,index_html_b01120f.png

Edytowane przez JaLe
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Swego czasu zastanawiałem się nad tym samym - dlaczego po przeciwległych stronach Ziemi występują przypływy? Odpowiedź znalazłem tutaj: http://www.navipedia.pl/navi20.html - dokładniej: we fragmencie wyróżnionym kursywą na początku tekstu. W telegraficznym skrócie: przypływ (czyli podniesienie poziomu wody) po tej stronie planety, która jest dalej od Księżyca wywołane jest "ucieczką" Ziemi spod oceanu.

 

Mam nadzieję, że się przyda.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Jarek, ale jest wspomniane, że siła ośrodkowa ma znikomy wpływ na pływy. Wzory podają różnicę grawitacyjną wynikającą z różnej odległości od Księżyca punktu na Ziemi najbliżej niego i na antypodach.

Idea uciekania Ziemi od wody wymagałaby jej ruchu do wewnątrz układu, co nie ma miejsca.

Jakoś to kreteńskie słońce mózg mi przegrzewa i nie dociera to do mnie.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Idea uciekania Ziemi od wody wymagałaby jej ruchu do wewnątrz układu, co nie ma miejsca.

 

Zależy, jak rozumieć ucieczkę. Według mnie nie chodzi o zbliżanie się Ziemi do Księżyca i oddalanie się na tej samej linii, co raczej obrót Ziemi i "lokalną" ucieczkę wybrzeża (w przypadku odpływu) albo wychodzenie wybrzeża naprzeciw masie wody (w przypadku przypływu).

 

post-730-0-80932600-1409143019_thumb.png

 

Rozumiem to tak, że jeśli punkt M1 na rysunku jest przyciągany przez Księżyc najsłabiej (z racji największej odległości), to na półkuli odwróconej od Księżyca tworzy się wybrzuszenie wód oceanicznych, które przemieszcza się zgodnie z ruchem Księżyca na orbicie wokółziemskiej. Ziemia jednak obraca się niezależnie pod warstwą wody, przez co pewne jej punkty "gonią" wyższą wodę (falę przypływu), a przeciwne, tzn. leżące na tym samym kole małym "uciekają" spod wyższej wody (fali odpływu).

 

Oczywiście pomijam ukształtowanie dna oceanicznego, nierównomierny rozkład lądów, tarcie i inne zjawiska.

 

Warto pamiętać, że skorupa Ziemi również ulega odkształceniom w wyniku pływów. W podziemiach zamku Książ k/Wałbrzycha istnieje stacja badania pływów pod nadzorem PAN (http://zgp.cbk.waw.pl/cd_obserwatoria_pl.html#ksiaz). Analogicznych pływów doświadcza atmosfera, ale nie wiem, jak bada się takie zjawisko.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Ja to spróbuję wyjaśnić tak jak ja to rozumiem. Punkt M znajduje się bliżej Księżyca niż środek Ziemi, więc działa tam większa siła przyciągania od Księżyca, więc poziom wody się podnosi. Analogicznie punkt M1, tylko że środek Ziemi jest mocniej przyciągany, więc woda zaczyna się oddalać, a więc jej poziom się podwyższa. Tak rozumiałem od wielu lat i nie wiem czy to jest dobry model, ale potrafi wytłumaczyć to zjawisko :).

 

Pozdrawiam

Tomek

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Jarek, ale jest wspomniane, że siła ośrodkowa ma znikomy wpływ na pływy. Wzory podają różnicę grawitacyjną wynikającą z różnej odległości od Księżyca punktu na Ziemi najbliżej niego i na antypodach.

Idea uciekania Ziemi od wody wymagałaby jej ruchu do wewnątrz układu, co nie ma miejsca.

Jakoś to kreteńskie słońce mózg mi przegrzewa i nie dociera to do mnie.

Odwrotnie woda od Ziemi :)

Tak, ale myśl o Ziemi jako o całości (chyba inaczej nie można :)).

Taki prosty przykład z wirującego bączka, gdybyśmy przykleili z jednej strony jakieś obciążenie i żeby nie powstało bicie musielibyśmy zrównoważyć z drugiej strony.

 

Może łatwiej byłoby wyobrazić sobie taki model kuli Ziemskiej, gdzie woda byłaby zastąpiona galaretą ;)

 

I jeszcze jedno - opierając się na wzorze:

 

725745,index_html_4736f910.gif

 

zauważ, że siła pływotwórcza jest proporcjonalna do promienia Ziemi i odwrotnie proporcjonalna do sześcianu odległości między środków Ziemi i Księżyca. Skoro nie mówimy wprost o sile dośrodkowej to musi mieć jednak na uwadze wartości związane z promieniem, który jest jednym ze składowych wyróżniających siła dośrodkową.

 

Edytowane przez JaLe
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

sprawa jest prostsza niż to się wydaje

zapomnijcie o masie Ziemi i siłach odśrodkowych

Ziemia jest przyciągana przez Księżyc dzięki czemu porusza się w jego kierunku

siła przyciągania w punkcie M jest większa niż w punkcie M1 co powoduje powstanie siły rozciągającej Ziemię, a to rozciąganie obserwujemy jako przypływy po stronie najbliższej i najdalszej Księżyca

 

pozdrawiam

  • Lubię 1
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

sprawa jest prostsza niż to się wydaje

zapomnijcie o masie Ziemi i siłach odśrodkowych

Ziemia jest przyciągana przez Księżyc dzięki czemu porusza się w jego kierunku

siła przyciągania w punkcie M jest większa niż w punkcie M1 co powoduje powstanie siły rozciągającej Ziemię, a to rozciąganie obserwujemy jako przypływy po stronie najbliższej i najdalszej Księżyca

 

pozdrawiam

Wg mnie dość śmiała teoria.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

W tym sęk, że pływy w punkcie M1 występują w kierunku innym niż rotacja Ziemi poza dniami, gdy deklinacja Księżyca wynosi 0. A rotacja układu Ziemi i Księżyca jest wolna i generuje małą siłę odśrodkową.

ZbyT, to byłoby proste. Ale na M działa grawitacja Ziemi i Księżyca o przeciwnych zwrotach, czyli grawitacja Ziemi jest "osłabiona" przez grawitację Księżyca. Natomiast na M1 obie grawitację mają ten sam zwrot, czyli grawitacja Ziemi jest "wzmocniona" przez grawitację Księżyca, zatem powinna być większa, zatem powinna być wklęsłość morza, a jest wypukłość. Gdzieś popełniam błąd w myśleniu.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Jeśli ktoś chce to mogę podesłać jeden z wykładów Ronen'a Plesser'a w którym porusza temat pływów. Forum jest publiczne więc tu tego umieścić nie mogę, ale Ronen powiedział że w kręgu znajomych mogę dowolnie udostępniać te materiały.

 

Chodzi tu o rozkład sił w układzie woda - Księżyc - Ziemia (Słońce i ruch obrotowy można dla uproszczenia pominąć). Cała Ziemia jest przyciągana przez Księżyc z różną siłą w punktach M i M1. Punkt M przyciągany jest mocniej niż środek Ziemi więc chce 'odlecieć' na niższą orbitę, podobnie punkt M1 z tą różnicą, że działa nie niego mniejsza siła, więc stara się znaleźć dalej od Księżyca. Różnica pomiędzy siłą przyciągania działającą na punkty M i M1 a środek naszej planety są w przybliżeniu identyczne, stąd takie same pływy po obu stronach planety. Siła działająca na bieguny nie jest równoległa do siły działającej na środek Ziemi, więc występuje składowa którą można zsumować z siłą grawitacji, co powoduje niższy poziom wody.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

ZbyT, to byłoby proste. Ale na M działa grawitacja Ziemi i Księżyca o przeciwnych zwrotach, czyli grawitacja Ziemi jest "osłabiona" przez grawitację Księżyca. Natomiast na M1 obie grawitację mają ten sam zwrot, czyli grawitacja Ziemi jest "wzmocniona" przez grawitację Księżyca, zatem powinna być większa, zatem powinna być wklęsłość morza, a jest wypukłość. Gdzieś popełniam błąd w myśleniu.

 

Księżyc ma masę około 80 razy mniejszą niż Ziemia, a odległość punktów M i M1 od środka Ziemi jest około 60 razy mniejsza niż odległość od Księżyca. Nietrudno policzyć, że grawitacyjny wpływ Księżyca na te punkty jest około 300 tys. razy mniejszy niż wpływ grawitacji Ziemi ... czyli pomijalny. Znacznie większy wpływ będą miały lokalne warunki jak nierównomierny rozkład masy czy głębokość oceanu

 

Księżyc za to przyciąga całą Ziemię (i na odwrót) ale punkty M i M1 z różną siłą. Powierzchnia oceanu jest dość elastyczna więc odkształca się pod wpływem tej różnicy sił. Można jeszcze uwzględnić ruch orbitalny obu ciał, a tym samym różnicę prędkości na różnych orbitach (różnica odległości M i M1 od Księżyca to około 3%)

 

pozdrawiam

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Przyciaganie całej Ziemi i chęć jej ucieczki w położenie bliżej Księżyca tłumaczy wysoką wodę w punkcie M1. Z kolei przeczy wysokiej wodzie w M, bo ona powinna uciekać z tego punktu, ponieważ ma dużą bezwładność w porównaniu z Ziemią stałą. Chyba, że to połączyć. Po stronie Księżyca najmocniej jest przyciągana woda i tworzy przypływ, a po przeciwnej woda zostaje, bo ucieka od niej Ziemia. Z kolei, żeby woda została, to musi zaistnieć ruch Ziemi, bez niego woda nie ma jak "zostać", a przecież tego ruchu Ziemi nie ma. Zostaje jakaś potencjalna siła, która stanowi siłę napędową sił pływowych?

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Za bardzo kombinujesz. Kluczem do zrozumienia zagadnienia jest dokładne zapoznanie się z pojęciem - " składowa pozioma różnicowej siły grawitacyjnej". Przeczytaj parę razy o tym w opracowaniu, które podlinkowałem. Porozkładaj wektory i powinno się to rozjaśnić. Żadne bezwładności tutaj nie mają nic do czynienia.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Z czym mam problem to ujemna wartość różnicowej siły grawitacyjnej. Ujemna wartość siły kojarzy mi się z przeciwnym zwrotem, co jest zgodne z rysunkiem. Jak może być ujemny zwrot w przypadku sił grawitacji, gdzie ma miejsce tylko przyciaganie, a nie ma odpychania? Uwierz mi, nie kombinuję. Próbuję to zrozumieć. Sam fakt rozrysowania sił na składowe nie jest problemem, czysta fizyka ze szkoły średniej.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

No właśnie - fizyka ze szkoły średniej. Zauważ, że siła działająca na wodę w punkcie M1 ma wektor skierowany w stronę Księżyca, ale wartość ujemną. Więc by uzyskać wartość dodatnią zmieniamy kierunek wektora o 180 stopni. Na chłopski rozum możemy sobie wyobrazić, że w punkcie M1 Księżyc słabiej przyciąga wodę i dlatego nie jest ona tak ściskana i może swobodniej się wybrzuszyć.

 

Jeszcze wracając do mojego pierwszego postu - walnąłem tam babola, bo orbitowanie wokół barycentrum nie ma żadnego wpływu na pływy.

Edytowane przez bamus
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Woda sama z siebie nie ma tendencji do wybrzuszania się, raczej dąży do kształtu sferycznego. A zgodnie z rycinami tworzą się siły pływowe skierowane w punkty M i M1, będące poziomą składową siły różnicowej. Skąd ujemna wartość siły? Jest to przecież grawitacja. Czy ona może mieć wartość ujemną?

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Dodaj odpowiedź do tematu...

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Usuń formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić grafiki. Dodaj lub załącz grafiki z adresu URL.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...

Powiadomienie o plikach cookie

Umieściliśmy na Twoim urządzeniu pliki cookie, aby pomóc Ci usprawnić przeglądanie strony. Możesz dostosować ustawienia plików cookie, w przeciwnym wypadku zakładamy, że wyrażasz na to zgodę.