TwiddleLab / Физика / Гравитация и орбиты

Приливы: гравитация растягивает

Урок 9 из 10 · 7 мин · Бесплатно, без аккаунта

Что ты узнаешь

• Луна тянет ближнюю сторону Земли сильнее, чем центр, а центр сильнее, чем дальнюю сторону. Эти разницы растягивают океан Земли в два горба.
• Земля поворачивается под обоими горбами, поэтому на большинстве побережий два прилива в сутки, примерно через 12 ч 25 мин.
• Солнце и Луна на одной линии дают большие сизигийные приливы; под прямым углом маленькие квадратурные приливы. Растяжение падает как 1 / r³.

Начать урок

Как идёт урок

1. Луна с одной стороны Земли. Почему приливы с обеих сторон?

   Сначала твоя догадка: нарисуй форму океана.

2. Води Луну по кругу. Сравни её притяжение ближней стороны, центра и дальней стороны.

3. Теперь поверни Землю на сутки. Что показывает водомер в гавани?

4. Приливная сила, сизигийные и квадратурные приливы

   Приливная сила это разница между притяжением одной части тела и притяжением его центра. Она растягивает вдоль линии на Луну.

   Солнце тоже поднимает приливы, примерно вдвое слабее. На одной линии с Луной (новолуние и полнолуние) они складываются: сизигийные приливы. Под прямым углом (четверти Луны) частично гасят друг друга: квадратурные приливы.

   Упрощённая модель: планета целиком покрыта океаном, материков нет.

5. Поставь Луну на одну линию с Солнцем, потом под прямым углом. Где приливы больше?

   Растяжение от Солнца примерно 0,46 от лунного. На одной линии: 1 + 0,46 = 1,46. Под прямым углом растяжение Солнца сжимает горбы Луны: 1 - 0,46 = 0,54.

6. Игра: лоцман. Проведи сегодня три корабля через мелкий канал.

   Каждому нужно 1,5 ч воды глубже его осадки. В канале одновременно только один корабль.

7. Математика: растяжение падает как 1 / r³. Отодвинь Луну вдвое дальше. Какой столбик верный?

   Растяжение это разница двух притяжений 1 / r² на размере Земли, а она идёт как 1 / r³. Удвоение r делит его на 8.

8. Солнце тянет Землю примерно в 180 раз сильнее Луны. Почему его приливы слабее?

   Масса Солнца это 27 миллионов Лун, но оно примерно в 390 раз дальше. Растяжение идёт как M / r³: 27 000 000 / 390³ примерно 0,46.

9. Скоростной раунд: сизигийный или квадратурный прилив?

   В новолуние и полнолуние Солнце, Земля и Луна выстраиваются в линию, и растяжения складываются. В четвертях они под прямым углом и частично гасят друг друга.

Предыдущий урок: Орбитальные манёвры: притормози, чтобы догнать · Следующий урок: Проект: полёт на Марс · Часть курса: Гравитация и орбиты

Уроки интерактивные и работают на JavaScript. Включи его, чтобы играть.