为什么月球可以影响地月球潮汐对人的影响?

月球的潮汐现象之所以可以吸引海水,是因为海水中的分子受到月球引力的作用,从而产生潮汐现象。由于海水的分子间距离很小,受到月球引力后容易发生位移,从而形成了潮汐。而对于人来说,由于我们的身体相对较小,受到月球引力的作用非常微弱,几乎可以忽略不计,因此不会受到明显的潮汐影响。相比之下,海洋是广阔的,受到月球引力的影响比人类更为明显。月球的引力并不是完全没有影响到人类。实际上,月球的引力对地球的引力场产生了微弱的扰动,这些扰动对人类的生活并没有直接的影响,但是对于一些科学研究和卫星轨道设计等有重要意义。例如,对于人造卫星而言,月球的引力可以对其轨道产生扰动,这可能会对卫星的运行和通信等产生影响。因此,卫星轨道设计通常需要考虑到月球的引力影响,以保证卫星的正常运行。此外,月球的引力也对地球上的地壳运动产生了影响,例如地球的地震和火山活动等都可能受到月球的引力扰动的影响。喜欢旅游,写点小文章,合理安排时间

2022-09-22 11:03
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魅力科学君发布于:四川省
地球是太阳系中唯一一颗拥有地表海洋的行星,地球的海洋是如此广袤,以至于整个星球的表面有大约71%的面积都被海洋占据。生活在地球上的我们,早已对海洋有规律的涨潮和退潮习以为常,当这种现象发生在白天的时候,我们将其称之为“潮”,如果发生在夜晚,我们则将其称之为“汐”。
为什么地球海洋会出现潮汐现象呢?一个众所周知的原因就是月球的引力作用,尽管月球的质量在太阳系中并不算大,但与太阳系中的其他星球相比,月球与地球的距离可以说是“近在咫尺”,所以月球的引力就能对地球表面的海洋产生显著的影响。
或许我们可以简单地认为,由于引力与距离的平方成反比,因此地球“面向”月球的一面受到的月球引力更强,并且距离月球越近的区域,受到的月球引力就越强。
在这种情况下,这一面的海洋就会微微隆起,这样就形成了涨潮,但由于地球在自转,这个隆起的区域与月球的距离会越来越远,月球的引力随之不断减弱,海洋的隆起也逐渐消失,于是就形成了退潮,随着这个过程的持续,地球海洋也就出现了有规律的潮汐现象。
按照这样的理解,地球“背向”月球的一面就不应该出现涨潮,但人们却早已观察到,地球的海洋通常都会在一天之内出现两次涨潮,其发生时间的间隔大约为半天,而我们都知道,地球每完成一次自转,差不多就是一天的时间。
这就意味着,地球“背向”月球的一面也会涨潮,为什么会这样呢?下来我们就来揭秘一下这种看似奇怪的潮汐现象。
通常我们都会将地月系统的运动状态想象成,月球一直在地球引力的束缚下围绕着地球公转,而地球却稳稳地不动,然而事实却并非如此。
根据万有引力定律,引力的作用是相互的,当地球在“吸引”月球的时候,月球其实也会对地球产生同样大小的引力,因此如果没有其他因素的干扰,那地球和月球就将不可避免地撞在一起。
地球和月球之所以会像现在这样稳定的运行,其实是因为它们都在围绕着地月系统的质心一起转动,而它们之间的引力则起到了向心力的作用。
在此过程中,地球和月球都会因为自身的惯性而具备了远离旋转中心的趋势,从而使地球和月球始终能够保持一定的距离,而不会被向心力“吸引”得撞在一起,因此这种趋势等效于一种与向心力相反的力,所以我们可以将其称为“离心力”。
需要注意的是,“离心力”的本质是物体惯性的体现,它不是一种真实存在的力,而是一种为了方便讨论而引入的虚拟力。
“离心力”的大小可用公式“F = mω^2r”来进行计算,其中m、ω、r分别代表物体的质量、转动的角速度、物体与旋转中心的距离,可以看到,“离心力”的大小与物体与旋转中心的距离是成比例关系,也就是说,距离旋转中心越远,“离心力”就越大,反之亦然。
由于地球的质量远大于月球,因此地月系统的质心其实是位于地球半径之内,大概在地球与月球质心的连线上距离地心4700公里的位置上,与之相比,地球本身的直径则大约为12742公里,而这也就意味着,地球“背向”月球的一面受到的“离心力”比地球“面向”月球的一面更大。
另一方面来讲,地球“背向”月球的一面与月球的距离更远,月球引力就会减弱,此消彼长之下,“离心力”就占据了主导地位,由于“离心力”与月球引力是相反的,因此这一面的海洋就会向远离月球的方向隆起,进而形成涨潮。
简单总结一下就是,在地月系统的运动过程中,地球海洋会同时受到月球引力和“离心力”的影响,在地球“面向”月球的一面,是月球引力引发了海洋的涨潮,而之所以地球“背向”月球的一面也会涨潮,则是因为“离心力”的作用。
值得一提的是,作为太阳系中的“老大”,太阳同样也会引发地球海洋的潮汐现象,只不过太阳距离地球太远(相对于月球),其引发的潮汐幅度就比月球更小。
当月球运行到与地球和太阳在同一条直线时,太阳与月球引发的潮汐就会出现叠加效果,从而使地球海洋的潮汐幅度更大,此时出现的潮汐称为“大潮”,而当月球运行到地球与太阳的连线的垂直方向时,太阳引发的潮汐就会明显削弱月球引力发的潮汐规模,此时出现的潮汐则被称为“小潮”。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。
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2021-09-17 08:12
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旅行密码屋
但潮汐主要是由月球引起的,这一点也没有错。
潮汐是由于太阳和月球的引力作用下,形成海水周期性的涨落现象。
一般每日涨落两次,在白天涨起来的潮水就叫潮,夜晚涨起来的潮水就叫汐。
太阳和月球对地球的引潮力,是指太阳和月球对地球上单位质量物体的引力,以及地球旋转时产生的惯性离心力,这两种力组成的合力导致的。
太阳质量是月球质量的2706万倍,太阳到地球或者月球的平均距离约1.5亿千米,而地月距离为38.4万千米,相差约390倍。
如果根据万有引力公式计算,太阳与地球之间的引力就会远远大于地月之间的引力,那么为什么月亮对地球的引潮力更大呢?
这是因为引潮力与单纯的引力计算方式是不一样的,引潮力除了天体之间的引力作用,还需要将天体自转的离心力加上去,而且引潮力不是对整个星球的引力整体体现,而是对天体不同部位引力拉扯力的不同的体现。
这样天体之间的距离就变得更为重要了。
引潮力与万有引力公式,与质量成正比是一样的,但在与距离成反比上,万有引力是与距离平方成反比,而引潮力则与距离立方成反比。
万有引力公式:F-GMm/r^2
式中,F为万有引力值;G为引力常量,取值6.67x10^-11N·m^2/kg^2;M为大天体质量,m小天体质量;r为引力相互作用天体之间的距离。
引潮力公式:F1=GMm/r^3
式中,F1为引潮力值;G为引力常量;M和m为引潮力作用天体质量;r为引潮力作用天体之间距离。
除此之外,我们地球的潮汐还收到附近的一些行星影响,但影响的比重很小。总体上来说,月球对地球潮汐影响力约占70%,太阳占30%不到,其他行星的影响力只有0.6%。
所以,地球上潮汐大小完全跟着月亮走,这是无可置疑的。
但太阳的引潮力也是不能忽略的。
当太阳与月球和地球在一条直线上时,显然就是大潮时期,每年钱塘大潮一定是这种时候;而当地球与太阳、月球在一个三角位置时,月亮和太阳相互牵制,抵消了部分引潮力,地球潮水就是最小的时候。
潮水涨潮落潮有一个特点,不是在地球的一面涨落,而是对应的两面涨落。
这主要是被月球吸引的一面涨了,而背对月球的一面就成为地球引力最弱的一面,地球自转的离心力就会把海水抛洒出去,这样就形成了地球的两边同时涨潮的现象。
涨潮时,是海水的上涨。那么海水并没有增加,怎么能够上涨呢?原来涨潮的同时,就会把地球两边侧边的海水吸过来,这样就出现了地球两侧最低潮的现象。
随着月亮相对地球运行,潮水就跟着月亮走,月亮移动过去潮水就落下了。
但月球一个月才围绕着地球转一圈,如果完全是月球走动引起的涨潮,一个月地球潮水就涨一次了。即便是按上述说法,相对应的地球另一面也同时涨落,也就是涨落两次了,那为什么每天涨落两次呢?
这样相对海域对着月亮的移动速度,地球自转就比月亮快多了。
正是地球每天自转一圈,才使得自己不同的海域每天轮流对着月亮一圈,这样围绕着白道,也就是月亮围绕着地球公转的轨道面对着的海域,海水就此起彼伏的每天涨两次了。
而月球每个月,实际上是27.32天围绕着地球转一圈,因此每天在地球360度的球面上,只走了13度多一点,就不是地球每天涨潮两次的主要原因了。
结论是:地球上潮水涨落与月球有最主要的密切关系,但一天两次与月球公转基本没有关系,只与地球自转有关。现在明白了吗?返回搜狐,查看更多
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