Ebb ve akış

yüksek gelgit ve gelgit- Ay ve Güneş'in Dünya'ya göre konumlarındaki değişikliklerin bir sonucu olarak okyanus veya deniz seviyesindeki periyodik dikey dalgalanmalar, Dünya'nın dönüşünün etkileri ve bu kabartmanın özellikleri ile birleşir ve tezahür eder. periyodik olarak yatay su kütlelerinin yer değiştirmesi. Gelgitler, deniz seviyesindeki değişikliklere ve gelgit akıntıları olarak bilinen periyodik akıntılara neden olarak, kıyı navigasyonu için gelgit tahminini önemli hale getirir.

Bu fenomenlerin yoğunluğu birçok faktöre bağlıdır, ancak bunlardan en önemlisi su kütlelerinin okyanuslarla bağlantı derecesidir. Rezervuar ne kadar kapalı olursa, gelgit olaylarının tezahür derecesi o kadar az olur.

Güneş ile gezegen çiftinin kütle merkezi arasındaki çekim kuvvetlerinin ve bu merkeze uygulanan atalet kuvvetlerinin tam olarak dengelenmesi nedeniyle, her yıl tekrarlanan gelgit döngüsü değişmeden kalır.

Ay ve Güneş'in Dünya'ya göre konumu periyodik olarak değiştiğinden, ortaya çıkan gelgit olaylarının yoğunluğu da değişir.

Saint Malo'da düşük gelgit

Hikaye

Ebb gelgitleri, kıyı nüfusuna deniz ürünleri sağlamada önemli bir rol oynamış ve açıkta kalan deniz tabanında yiyeceklere uygun yiyeceklerin toplanmasına izin vermiştir.

terminoloji

büyük gelgit limanları.

Gelgit bileşeni M2

Haritadaki noktaları aynı gelgit evreleriyle birleştirirsek, sözde kotidal eğrileri amphidromik noktadan yayılan. Tipik olarak, gelgit çizgileri, her saat için gelgit dalgasının tepesinin konumunu karakterize eder. Aslında, gelgit çizgileri gelgit dalgasının 1 saat içindeki yayılma hızını yansıtır. Gelgit dalgalarının eşit genlikteki çizgilerini ve fazlarını gösteren haritalara denir. ortak kartlar.

yüksek gelgit- gelgitin yükseldiği (gelgit) en yüksek su seviyesi ile düşük gelgitin (düşük gelgit) en düşük seviyesi arasındaki fark. Gelgitin yüksekliği değişken bir değerdir, ancak kıyının her bir bölümünü karakterize ederken ortalama göstergesi verilir.

Ay ve Güneş'in göreli konumuna bağlı olarak, küçük ve büyük gelgit dalgaları birbirini güçlendirebilir. Bu tür gelgitler için tarihsel olarak özel isimler gelişmiştir:

dörtlü gelgit- Ay ve Güneş'in gelgit oluşturan kuvvetleri birbirine dik açılarda hareket ettiğinde en küçük gelgit (armatürlerin bu konumuna kareleme denir).
Bahar Dönemi- Ay ve Güneş'in gelgit oluşturan kuvvetleri aynı yönde hareket ettiğinde en büyük gelgit (armatürlerin bu konumuna syzygy denir).

Gelgit ne kadar küçük veya büyük olursa, o kadar küçük veya sırasıyla, ebb o kadar büyük olur.

Dünyanın en yüksek gelgitleri

Kanada'nın doğu kıyısında, New Brunswick ile Nova Scotia arasında yer alan Fundy Körfezi'nde (15.6-18 m) gözlemlenebilir.

Avrupa kıtasında, en yüksek gelgitler (13,5 m'ye kadar) Brittany'de Saint Malo şehri yakınlarında görülür. Burada gelgit dalgası Cornwall (İngiltere) ve Cotentin (Fransa) yarımadalarının kıyı şeridinde odaklanmaktadır.

gelgit fiziği

Modern ifadeler

Dünya gezegeniyle ilgili olarak, gelgitlerin nedeni, Güneş ve Ay tarafından oluşturulan yerçekimi alanında gezegenin varlığıdır. Yarattıkları etkiler bağımsız olduğundan, bu gök cisimlerinin Dünya üzerindeki etkisi ayrı ayrı değerlendirilebilir. Bu durumda, her bir cisim çifti için, her birinin ortak bir ağırlık merkezi etrafında döndüğünü varsayabiliriz. Dünya-Güneş çifti için bu merkez, Güneş'in derinliklerinde, merkezinden 451 km uzaklıkta bulunur. Dünya-Ay çifti için, Dünya'nın derinliklerinde, yarıçapının 2 / 3'ü kadar bir mesafede bulunur.

Bu cisimlerin her biri, kaynağı yerçekimi kuvveti ve göksel cismin bütünlüğünü sağlayan iç kuvvetler olan gelgit kuvvetlerinin etkisini deneyimler; bu, bundan sonra kendi kendine çekim kuvveti olan, rolünde kendi kendine çekim kuvvetidir. Yerçekimi. Gelgit kuvvetlerinin ortaya çıkışı en açık şekilde Dünya-Güneş sistemi örneğinde görülmektedir.

Gelgit kuvveti, ağırlık merkezine doğru yönlendirilen ve ondan uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak azalan yerçekimi kuvveti ile bir gök cismi bu merkez etrafında dönmesinden kaynaklanan hayali merkezkaç kuvvetinin rekabet eden etkileşiminin sonucudur. . Yönleri zıt olan bu kuvvetler, büyüklük olarak yalnızca gök cisimlerinin her birinin kütle merkezinde çakışır. İç kuvvetlerin etkisinden dolayı, Dünya, kütlesinin her bir elemanı için sabit bir açısal hız ile bir bütün olarak Güneş'in merkezi etrafında döner. Dolayısıyla bu kütle elemanı ağırlık merkezinden uzaklaştıkça, üzerine etki eden merkezkaç kuvveti uzaklığın karesiyle orantılı olarak büyür. Ekliptik düzlemine dik bir düzlem üzerine izdüşümlerinde gelgit kuvvetlerinin daha ayrıntılı bir dağılımı Şekil 1'de gösterilmektedir.

Şekil.2 Gelgit kuvveti, kendi kendine yerçekimi kuvveti ve suyun basınç kuvvetine tepkime kuvvetinin dengesinin bir sonucu olarak Dünya'nın su kabuğunun deformasyonu

Bu kuvvetlerin eklenmesinin bir sonucu olarak, gelgit kuvvetleri, dünyanın her iki tarafında, ondan farklı yönlere yönlendirilmiş simetrik olarak ortaya çıkar. Güneş'e yönelik gelgit kuvveti yerçekimi niteliğindeyken, Güneş'ten uzağa yönlendirilmiş olan hayali bir atalet kuvvetinin bir sonucudur.

Bu kuvvetler son derece zayıftır ve kendi kendine yerçekimi kuvvetleriyle karşılaştırılamaz (yarattıkları ivme, serbest düşüşün ivmesinden 10 milyon kat daha azdır). Bununla birlikte, okyanuslardaki su parçacıklarının kaymasına neden olurlar (düşük hızlarda suda kayma direnci pratikte sıfırdır, sıkıştırma son derece yüksektir), su yüzeyine teğet oluşan kuvvete dik olana kadar.

Sonuç olarak, Dünya Okyanusu'nun yüzeyinde, karşılıklı olarak yerçekimi yapan cisim sistemlerinde sabit bir konuma sahip olan, ancak okyanusun yüzeyi boyunca, tabanının ve kıyılarının günlük hareketi ile birlikte uzanan bir dalga ortaya çıkar. Böylece (okyanus akıntılarını ihmal ederek) her su parçacığı gün boyunca iki kez aşağı ve yukarı salınım hareketi yapar.

Suyun yatay hareketi, seviyesindeki yükselmenin bir sonucu olarak sadece kıyıya yakın yerlerde gözlenir. Hareket hızı artar, deniz tabanı daha yumuşak bulunur.

gelgit potansiyeli

(acad kavramı. Şuleikin)

Ay'ın boyutunu, yapısını ve şeklini ihmal ederek, Dünya'da bulunan bir test gövdesinin özgül çekim kuvvetini yazıyoruz. Test gövdesinden Ay'a doğru yönlendirilen yarıçap vektörü olsun, bu vektörün uzunluğu olsun. Bu durumda, bu cismin Ay tarafından çekim kuvveti şuna eşit olacaktır:

selenometrik yerçekimi sabiti nerede. Test gövdesini noktaya yerleştiriyoruz. Dünya'nın kütle merkezine yerleştirilen bir test gövdesinin çekim kuvveti şuna eşit olacaktır:

Burada ve Dünya ile Ay'ın kütle merkezlerini ve bunların mutlak değerlerini birbirine bağlayan yarıçap vektörü olarak anlaşılmaktadır. Bu iki yerçekimi kuvveti arasındaki farka gelgit kuvveti diyeceğiz.

Formül (1) ve (2)'de Ay, küresel simetrik kütle dağılımına sahip bir top olarak kabul edilir. Test gövdesinin Ay tarafından çekilmesinin kuvvet fonksiyonu, topun çekiminin kuvvet fonksiyonundan farklı değildir ve eşittir İkinci kuvvet, Dünya'nın kütle merkezine uygulanır ve kesinlikle sabit bir değerdir. Bu kuvvet için kuvvet fonksiyonunu elde etmek için bir zaman koordinat sistemi tanıtıyoruz. Ekseni Dünya'nın merkezinden çekip Ay'a yönlendiriyoruz. Diğer iki eksenin yönlerini keyfi bırakıyoruz. O zaman kuvvetin kuvvet fonksiyonu 'ye eşit olacaktır. gelgit potansiyeli bu iki kuvvet fonksiyonunun farkına eşit olacaktır. Onu atayalım, Sabit'i alacağız, Dünya'nın merkezindeki gelgit potansiyelinin sıfıra eşit olduğu bir normalleşme koşulundan tanımlayacağız. Dünyanın merkezinde, Bunu takip eder. Bu nedenle, gelgit potansiyeli için son formülü (4) biçiminde elde ederiz.

Çünkü

,'nin küçük değerleri için, son ifade aşağıdaki biçimde gösterilebilir.

(5)'i (4)'e koyarsak şunu elde ederiz:

Gelgitlerin ve akışların etkisi altında gezegenin yüzeyinin deformasyonu

Gelgit potansiyelinin rahatsız edici etkisi, gezegenin düz yüzeyini deforme eder. Bu etkiyi, Dünya'nın küresel simetrik kütle dağılımına sahip bir küre olduğunu varsayarak değerlendirelim. Dünya'nın yüzeydeki bozulmamış yerçekimi potansiyeli, 'ye eşit olacaktır. Bir nokta için. , kürenin merkezinden uzakta bulunan, Dünya'nın yerçekimi potansiyeli . Yerçekimi sabitini azaltarak elde ederiz. Burada değişkenler ve . Yerçekimi yapan cismin kütlelerinin gezegenin kütlesine oranını bir Yunan harfiyle gösterelim ve elde edilen ifadeyi şu şekilde çözelim:

Aynı doğruluk derecesine sahip olduğumuz için

Oranın küçüklüğü göz önüne alındığında, son ifadeler şu şekilde yazılabilir:

Böylece, dönme ekseninin eksenle, yani yerçekimi gövdesini Dünya'nın merkezine bağlayan düz bir çizgiyle çakıştığı iki eksenli bir elipsoid denklemini elde ettik. Bu elipsoidin yarı eksenleri açıkça eşittir

Sonunda bu etkinin küçük bir sayısal örneğini veriyoruz. Ay'ın çekiminin neden olduğu Dünya'daki gelgit "kamburunu" hesaplayalım. Dünya'nın yarıçapı km, Ay yörüngesinin kararsızlığı dikkate alınarak Dünya ile Ay arasındaki mesafe km, Dünya kütlesinin Ay kütlesine oranı 81: 1. Açıkçası, formülde yer değiştirirken yaklaşık olarak 36 cm'ye eşit bir değer elde ederiz.

Ayrıca bakınız

Notlar

Edebiyat

Frish S.A. ve Timoreva A.V. Genel Fizik Dersi, Devlet Üniversiteleri Fizik ve Matematik ve Fizik ve Teknoloji Bölümleri Ders Kitabı, Cilt I. M.: GITTL, 1957
Shchuleykin V.V. Deniz fiziği. M.: Yayınevi "Nauka", SSCB Bilimler Akademisi Yer Bilimleri Bölümü 1967
Voight S.S. Gelgitler nelerdir. SSCB Bilimler Akademisi Popüler Bilim Edebiyatı Yayın Kurulu

Bağlantılar

WXTide32 ücretsiz bir gelgit grafiği programıdır.

Ay
özellikler