为什么潮汐主要是月球所为,而不是太阳所为。

太阳质量是地球33万倍、体积是地球130万倍,如果按地球、月球引力换算,太阳最小是地球引力50万倍。而太阳、地球距离,是月球、地球距离400倍,按距离平方成反比,400的平方是16万,这样太阳对地球的引力作用最小是月球的3倍。可为什么月球的潮汐力超过太阳。

问题出在楼主对于潮汐来源的理解上,没错,潮汐的确是因为天体引力所引起。然而可以用引力的大小来比较潮汐的效应么?答案是否定的。

怎么说?潮汐是万有引力的加速度,更通俗的解释就是在不同的位置,天体引力产生的差值。譬如月球对于地心的引力是a,对于最接近月球一点的引力是1.0001a(仅作为示意,不代表具体数值)。那引潮力的大小是多少呢?并不是a,而是两者的差值,0.0001a。

了解了这一点之后,楼主不妨在带入太阳、月球的质量和距离以及地球的直径,你会发现月球引潮力的大小比起太阳大了两倍多一些。从理论上推算也不是太困难,可以告诉楼主结论,引潮力的大小和距离的三次方成反比。

追问

差值应该是地球直径差。能量立体传播呈立方倍数递减,这样距离越远,地球直径距离产生的差值越大,而太阳比月球远,应该太阳差值大于0点0001a。比如月球与地球距离,地球直径差是4和3,直径1,差4立方-3立方,a=37;太阳与地球距离,地球直径差至少是9和8,直径1,差9立方-8立方,a=271。即太阳差大于月球差。另外万有引力与距离是平方的反比,为什么引潮力是立方,是公式推导还是根据现象套出理论。

追答

不知道你打下这段文字的时候,能否说服自己呢?万有引力和距离的平方成反比,引潮力作为其加速度,同样和它的立方成反比。在你的计算过程中呢,却把它当成了正比。

即便用你这样一个粗糙的数字的假定,月球的引潮力差距应该是:

F=(1/3^3) - (1/4^3) = 1/27 - 1/64

太阳引潮力的差距应该是:

F=(1/8^3) - (1/9^3) = 1/512 - 1/729

相比于本身引力的比例,孰大孰小一目了然。

实际情况和上面计算过程是类似的,只是两个数值之间的差值会更小:

地月距离384400千米,日月距离149597870千米,地球半径区区6371千米。容易想象,只有一极小的引力差才才产生了引潮力。而日地距离远远大于月地距离,太阳引潮力所占的比例会比月球更小。

 

至于如何推论,恐怕要就是要套用物理课本第一章那段被人忽视的“废话了”。物理是一门以观察和实验为基础的自然科学……科学方法是指发现问题后,通过提出假设,进行实验,继而证实或者证否先前的假设。

潮汐是亘古不变的自然现象,古人多会吧涛涛潮水想象成神力所赐,譬如波塞冬或者东海龙王。随着科学的进步,才逐渐发现这是天体引力所为。牛顿提出万有引力之后,提出假设“万有引力的差值导致了潮汐的变化”,为了验证这个假设,通过从理论上计算,发现引潮力和天体距离的三次方成正比。

这和我们观察到的事实,每日两涨两落的半日潮,月球是控制潮汐的主要对象,日月位置对于大潮小潮的形成有周期性的影响,涨潮落差的高度差都能够相互匹配。并且从一个很有美感也被证实可靠的公式出发,经过简单的推论(相信楼主也是能推的)就可以得到,不论从实验上还是理论基础上,都是比较站得住脚的。

追问

先谢谢你的回答。平方反比是万有引力公式,与能量传播产生的衰减是两码事,即面向地球一面与背向地球一面,两面太阳引力衰减产生的差,和月球引力衰减产生的差,太阳引力衰减大于月球。这就像1万米和1千米自由落体,通过地面10米高度的速度差是不一样的,即太阳引力衰减量大于月球。

追答

你这条追问想要说明什么?很抱歉完全不明所以。然而最后一条结论“太阳引力衰减量大于月球”,不论从事实还是理论推导上,都是能被否定的。
上面我已经介绍了定性的计算方法,也很明确的指出你第一次追问的问题所在。不知道你能否接受,如果觉得我所说正确,那不妨带入数字计算一下具体效应究竟几何。如果觉得解释有疑惑,那应该挑出推论中的问题。用模糊的比喻,定型的描述来否定定量的计算,说服力会非常差吧?

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第1个回答  2014-02-11
一般的说法,是月球比较近,所以引力作用大一些。

这个是不是准确的说法,需要计算。

直接计算引力的大小、距离衰减之类,反正我好像不太会。你可以换个算法,就是算离心力,算一下,地球的重量,和太阳的距离,以及旋转的周期,应该能算出太阳与地球之间引力的大小。

然后类似,再算月球。

然后看看哪个值大,如果说太阳比较远的说法是对的,那么应该能算出月球的值大。

另外,日食的时候,月球在地球和太阳之间,如果地月之间的引力小于和太阳的引力,估计月球就无法维系在地日之间了,就被吸到太阳了。所以估计还是地月之间的引力作用大。追问

月球近,但太阳更大,超过近的因素影响。太阳自转25天,月球对地球而言没有自转,对离心力的解释,希望再详细一点。日食,只是一种现象,而且该现象与潮汐是一致的,关键是为什么,而不是用现象解释现象。

追答

其实昨晚我上厕所的时候(其实这个环境本来可以不说的),感觉自己的回答确实乱糟糟的。其实我对你的问题,还缺乏个整体系统感,老是觉得没搞透。所以确实,可能我回答不了你这个问题。

可以追问下楼下那个家伙,看了下虽然看不懂,但感觉确实挺厉害的-。=

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第2个回答  2014-02-11
引潮力是天体引力和惯性离心力的合力。主要是月球所为是因为月球的引力和以地月系质心为中心产生的惯性离心力很大。追问

太阳的引力是地球的50万倍以上,月球是地球的1/6,相差300万倍,而400的平方仅仅16万倍,十七、八倍之差,请解释一下。

第3个回答  2014-02-11
白天的河海涌水为“潮”,晚上的称为“汐”,合称为“潮汐”。所以早晨是太阳吸引,傍晚是月球吸引
第4个回答  2014-02-11
主要是距离问题 太阳相对于月球比地球远多了追问

看距离,也要看质量,因为万有引力不只是距离,还有质量。

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