涨退潮原理分析(涨潮和落潮的主要原因是由什么引起的)

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最近很多小伙伴都很关心:涨潮和落潮的主要原因是由什么引起的以及涨退潮原理分析这个问题,经过小编整理各方面的资料,现做如下总结。

海水每天的涨潮退潮,原因有两点:

一个是地球本身的自转,一个是外部天体的引力干扰(太阳、月球引起的潮汐力)

简单来说,潮汐力就是一个物体由于自身体积的存在,物体身上的各点到引力源的距离是有差距的,而这就导致了各点所受引力的大小不同,再加上引力方向的不一致,所以这个物体就会产生形变。

对于地球而言,覆盖在其表面的海水,受潮汐力影响的表现最为明显,之后再加上地球本身的自转,就产生了每日的涨潮退潮现象

潮涨潮落是一种普遍的自然现象,然而人类数千年来却并不知道大海为什么会潮涨潮落,直到牛顿提出万有引力定律之后才被破解。

我们知道万有引力的大小与物体质量成正比,与物体间的距离成平方反比。

然而由于引力最常用于大尺度距离上,比如研究地球绕太阳的运动,因为地球的直径不过一万两千多公里,太阳的直径也才140万公里,相比于地球到太阳的平均距离1.5亿公里而言,这些都可以不做考虑。

因此在理论上,我们往往用质点来简化运动模型(甚至就连离地球38万公里的月球,我们也可以用质点来分析),所以潮汐力并不是一个重点概念(相对于中学物理而言)。

然而大海的涨潮落潮却正是被这个不起眼的潮汐力所控制,因为地球还是占据着一定空间的,根据距离的平方反比。

除了地球自身对海水的引力外,考虑到月球、太阳、其它行星等天体,地球表面各点所受的引力大小、方向都是不一样的。

但最主要的还是月球和太阳,一来是因为月球离地球比较近,二来是太阳虽然离的远,但它的质量非常大(毕竟占比整个太阳系质量的99.86%)。

下面我们来简单的分析一下这个过程,因为潮汐力所产生的原理是一致的,因此我们就单独分析一下月球对地球的影响即可。

主要考虑两个因素:

一个是月球对地球表面各点产生的引力大小、方向上的差异

二是要注意:严格来说,月球并不是绕地球公转,而是绕地月的公共质心公转,地球同样如此,因而地月系存在惯性力(离心力)。

知道这些后,请看下图

图中非常直观的给出了海水在地球表面给点的受力情况,可以看到,在引力和离心力的作用下,靠近月球的一面与对应的背面,产生了一对反向的力,也就是说AB两侧的海水是一种相互远离的趋势;

而CD两侧的海水则是相互靠近的趋势,如此受力反映出的情况就如下图所示:

并且我们还可以看到,由于地球本身自转周期要比月球公转周期快很多(地球自转一周24小时,月球绕地球公转一周27天),因此地球大部分沿海地区会在一天内两次经历高潮,两次经历低潮。

然而这只是单独考虑月球的情况,如果再加上太阳的影响,那么潮汐就会产生变化,简单来说,如果太阳、月球、地球连成一线,那么就会迎来大潮。

反之如果地月连线与地日连线垂直,那么就会迎来小潮(如下图所示),但要注意一点,高潮一侧永远面向月球,因为月球引起的潮汐力始终超过太阳。

潮汐携带着大量能量,潮汐发电就是一个很好的应用。

以上就是叁肆数码小编整理的关于涨退潮原理分析以及过涨潮和落潮的主要原因是由什么引起的的相关知识,还有不懂的方面可以评论区告诉我。

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