Луна, Море, Полная Луна, Отражения Света, Лунный Свет
Изображение Patricia Alexandre с сайта Pixabay

ГЛАВА 15. ПРИЛИВЫ

§ 65. Приливообразующие силы

На каждую частицу воды Мирового океана воздействуют силы притяжения Луны и Солнца, а также центробежные силы, возникающие от обращения систем Земля-Луна и Земля-Солнце вокруг общих центров тяжести. Равнодействующая этих сил и представляет собой приливообразующую силу.

Так как воздействие Луны вдвое больше воздействия Солнца, рассмотрим приливообразующие силы Луны.

Приливообразующие силы Луны.

Земля и Луна, взаимно тяготея друг к другу и обладая собственным· движением в мировом пространстве, образуют систему, центр тяжести которой находится на расстоянии, обратно пропорциональном их массам. Так как масса Земли в 81,5 раза превосходит массу Луны, а среднее расстояние между их центрами равно 60,3р (где р=6372 км — средний радиус Земли), то центр тяжести системы Земля—Луна находится ближе к центру Земли, на расстоянии 0,73р (в системе Земля-Солнце он находится ближе к центру Солнца, так как его масса в 333 400 раз больше массы Земли).

Рис. 34. Приливообразующие силы Луны.
Рис. 34. Приливообразующие силы Луны.
1 — сила тяготения, 2 — центробежная, 3 — равнодействующая,

При обращении системы Земля-Луна около общего центра тяжести в каждой точке на поверхности Земли возникает центробежная сила, одинаковая по величине и направлению и равная той, которой обладает центр Земли. Эта сила по направлению всегда совпадает с линией, соединяющей центры Земли и Луны, но направлена в противоположную от Луны сторону (рис. 34). При этом каждая точка на Земле проходит тот же путь, что и центр Земли, так как рассматривается не вращение, а обращение вокруг общего с Луной центра тяжести. В центре Земли центробежная сила равна. силе притяжения, но противоположна ей по направлению, что обеспечивает равновесие системы Земля-Луна. Сила же притяжения Луной каждой частицы уровенной поверхности зависит от расстояния ее от центра Луны. Кроме того, эта сила будет иметь для каждой точки свое направление — к центру Луны. Равнодействующая переменных сил притяжения Луны и центробежных, возникающих от обращения системы Земля-Луна в каждой точке, представляет приливообразующую силу. В разных точках Земли она различна по величине и направлению и имеет наибольшее значение в точках 3 (зенита) и Н (надира) на рис. 34. Приливные смещения вод Мирового океана возникают вследствие разности притяжений частиц Луной в различных точках и в центре Земли.

Ньютон и приливы

Первое научное объяснение явления приливов было дано в 1687 г. Ньютоном, который, использовав свой закон всемирного тяготения и три закона механики, приложил их к исследованию движения трех тел в пространстве. Он нашел выражение для сил притяжения, центробежных от обращения систем Земля-Луна, Земля-Солнце и дал физическое толкование силе, возбуждающей приливные движения на Земле.

Источник: Общая гидрология, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1973