Plimotvorne sile Mjeseca i Sunca
1Lekcija jednostavnim riječima
Morske mijene nastaju zbog razlike: Mjesec jače privlači bližu stranu Zemlje nego udaljeniju. Tako rasteže ocean u dva ispupčenja.
Razlika u privlačenju
Mjesečeva gravitacija privlači svaki dio Zemlje, ali ne jednako. Strana okrenuta Mjesecu bliža mu je, pa je privlači malo jače nego Zemljino središte, a udaljeniju stranu malo slabije. Ta razlika u privlačenju različitih dijelova Zemlje jest plimotvorna sila. Vrlo je mala, otprilike desetmilijunti dio Zemljine gravitacije, ali djeluje na cijele oceane.
Zašto Mjesec prevladava
Plimotvorna sila raste s masom nebeskog tijela, ali opada s kubom njegove udaljenosti. Sunce ima oko 27 milijuna puta veću masu od Mjeseca, ali je oko 390 puta udaljenije. Zato je Sunčeva plimotvorna sila malo manja od polovice Mjesečeve, oko 46 %. Mjesec određuje ritam, a Sunce pojačava ili slabi njegov učinak.
Dva ispupčenja
Gledano iz Zemljina središta, voda na bližoj strani privučena je prema Mjesecu jače nego sama Zemlja, pa se nakuplja. Voda na udaljenijoj strani privučena je slabije nego Zemlja, pa zaostaje i također se nakuplja. Tako nastaju dva ispupčenja, jedno ispod Mjeseca i drugo na suprotnoj strani, s nižom razinom vode između njih.
Izbjegni prečac
U nekim knjigama piše da udaljeno ispupčenje nastaje zbog „centrifugalne sile” Zemljine vrtnje. To nije točno: dnevna vrtnja Zemlje ne stvara morske mijene. Precizno objašnjenje može se temeljiti na kruženju Zemlje i Mjeseca oko zajedničkog središta mase, ali prethodno objašnjenje razlikom u privlačenju jednostavnije je i potpuno. Iste sile, uglavnom usmjerene duž Zemljine površine, potiskuju vodu prema dvama ispupčenjima.
Zemlja se okreće ispod njih
U ovom jednostavnom modelu Zemlja se okreće ispod dvaju ispupčenja. Zato tijekom Mjesečeva dana nastaju dvije visoke i dvije niske vode. Stvarne morske mijene uz obalu ovise o oceanskim bazenima i obliku obale. Kartica Diljem svijeta objašnjava kako.
2Ključni podaci
- Plimotvorna sila
- Razlika u privlačenju različitih dijelova Zemlje; opada s kubom udaljenosti
- Sunčev učinak
- Oko 46 % Mjesečeva
- Ispupčenja
- Dva: jedno ispod Mjeseca, drugo na suprotnoj strani
- Dnevna vrtnja Zemlje
- U modelu se Zemlja okreće ispod ispupčenja; ne stvara ih
3Ključne točke
- 1
Morske mijene nastaju zbog razlike u Mjesečevu privlačenju različitih dijelova Zemlje.
- 2
Sila opada s kubom udaljenosti, pa Mjesec ima veći učinak od Sunca, iako Sunce ima mnogo veću masu.
- 3
Sunčeva plimotvorna sila iznosi oko 46 % Mjesečeve.
- 4
Postoje dva ispupčenja: ispod Mjeseca i na udaljenijoj strani.
- 5
U jednostavnom modelu Zemlja se okreće ispod ispupčenja; stvarne obalne mijene ovise o morskom bazenu.
4Česte pogreške
Pogrešno: Ispupčenje na udaljenijoj strani nastaje jer Zemljina vrtnja izbacuje vodu prema van.
Točno: Nastaje jer je udaljenija strana privučena slabije nego Zemljino središte. Dnevna vrtnja ne uzrokuje morske mijene.
Pogrešno: Sunce je toliko veće da uzrokuje najveći dio morskih mijena.
Točno: Plimotvorna sila opada s kubom udaljenosti. Sunčev učinak iznosi samo oko 46 % Mjesečeva.
5Praktični slučaj i ključ za ispit
Član posade planira pristati na plažu kad Mjesec bude točno iznad nje. Kaže da Mjesečevo privlačenje tada jamči visoku vodu. Bi li prihvatio taj plan?
Prikaži odgovor
Ne. Razlika u privlačenju objašnjava model s dvama ispupčenjima, ali ne daje vrijeme visoke vode na stvarnoj obali. Morski bazeni i obale mijenjaju odziv. Prije odabira vremena pristajanja provjeri lokalne prognoze morskih mijena.
Savjeti za ispit
- Plimotvorna sila = razlika u Mjesečevu (ili Sunčevu) privlačenju različitih dijelova Zemlje; mijenja se prema omjeru masa ÷ udaljenost³.
- Sunčeva plimotvorna sila iznosi oko 46 % Mjesečeve.
- Dva ispupčenja: bliža je strana privučena jače, a udaljenija slabije nego Zemljino središte.
Završite ovu cjelinu
Kad je pročitate, odgovorite na tri pitanja. Za završetak cjeline sva tri odgovora moraju biti točna; samo otvaranje stranice ne računa se.
Moje bilješke za ovu cjelinu
Nema bilješki