海水为什么会涨潮退潮

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教育王哥NG
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在不考虑其他星球的微弱作用的情况下,月球和太阳对海洋的引潮力的作用是引起海水涨落的原因。

潮汐的形成原因如下:

把地球和月球看做质点,说月球绕地球做圆周运动,实际上是月球和地球都绕二者的共同质心做圆周运动,只是地球的圆周轨道小得多。

(双星的两个质量相近的星球的圆周轨道近似相等)以地心为非惯性参照物,地球质点受到月球质点的万有引力正是地球质点绕共同质心做圆周运动的向心力,而此向心力对应的惯性力与此向心力大小相等方向相反。所以地球质点受月球质点的万有引力与这个惯性力相互抵消。

既然地球被看做质点,就可以把地球上物体的运动轨迹和动力学规律看做与地球质点完全一样。这样物体受的月球的万有引力和与之对应的惯性力相互抵消。

实际上地球的体积很大,在离月球最近的地面上的物体,绕地、月共同质心做圆周运动的轨道半径明显小于地球质点的轨道半径,物体所受月球的万有引力就会大于所受对应的惯性力,这两个力不能再抵消,其合力与物体受地球的万有引力方向相反,使物体的重力明显变小。

如果所说的“物体”是这里的海水,那么这里就会有涨潮发生。用同样的方法研究离月球最远的地面上的物体,月球对此处物体的万有引力小于与之对应的惯性力,它们的合力又是与地球对此处物体的万有引力方向相反,也是使物体的重力明显变小。

所以在离月球最远的那部分海水同时也会有涨潮发生。这就使本应是球形的海平面微微呈现出纺锤体形状。

影响因素

退潮的原因跟月球和太阳都有关,就是常听到的潮汐力,源于月球和太阳对地球有引力。潮汐力是一个积分力,并非完全由引力的大小决定,而是因为地球这么大,地球不同部分所承受的引力大小和方向并非完全相同,出现“力差”和“方向差”,就是这两个差造成潮汐力。

潮汐力的特点就是星体沿着引力方向被拉伸,垂直于引力的方向被压缩,地球上的潮汐就是这么来的,而且由“拉伸”这个词就能看出是两个方向的,所以地球上每天的潮汐涨落有2次。

太阳引起的潮汐比月球引起的潮汐小,因为月球离地球近很多。而且由于日月两者相对位置的变化,两个潮会相互叠加,在我们3个星体成一直线的时候是高潮和高潮叠加,出现“大潮”。

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