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潮水問題的答案,給左棍看看什麼叫物理
送交者: 誰讓你直播的 2010年12月09日07:12:15 於 [教育學術] 發送悄悄話
先回顧一下問題:海洋的潮汐有一大半是月球引起的(一小半是太陽引力引起)。 我們忽略太陽的影響不記。月球的引力在地球靠近月球的一邊吸引海水形成HIGH TIDE,那麼地球遠離月球的另外一邊應該是LOW TIDE才對,為什麼實際上也是HIGH TIDE?

昨天提示了關鍵詞“慣性”。 這幫左棍還是不得要領。還有某物理科班的博士瞎扯什麼拔河之類。其實他的意思我明白。這個科學術語叫做“潮汐力”(TIDAL FORCE)。 汗顏啊!物理博士還要扯到什麼色情科幻小說上而不知道這個術語叫什麼。這難道不是不學無術?我先公布一下我的答案,在說說為什麼不是潮汐力。

大家都知道,月球圍繞地球做28天為周期的運動。那麼地球難道就不動(不考慮公轉)。 引力是雙向的。地球吸引月球,月球也同樣吸引地球。所以,正確的說法是,月球和地球都在圍繞共同的質量中心轉。這個質量中心比較靠近地心。 所以,地球也在圍繞這個質量中心做28天為周期的運動。既然不是勻速直線運動,那麼就一定有加速度。這個加速度源自月球對地球的引力。有加速度就會有慣性(不願改變運動狀態的性質)。 地球的海洋是流體,因為慣性就會流向跟加速度相反的方向。這就是地球背對月球一邊為何也是高潮位的原因。

現在說說潮汐力為何不是正確答案。潮汐力解釋地球面向月球一面的高潮位是正確的。這一面對高潮位完完全全是由潮汐力引起。所謂潮汐力,就是在引力場中,有一定尺寸的物體在靠近引力源的一端收到的引力比遠離引力源的一端受到的引力大。這樣就造成了一種“拉伸”效應。某博士所說的“拔河”大概就是指這個。但是,用拔河來比喻是非常錯誤的。並不是有力在兩端往兩個方向拉,而是一段受到的拉力比另外一端受到的同一方向的拉力大。更形象的比喻是,一列火車,兩端都有火車頭。前端的火車頭是10000馬力,尾部的火車頭是5000馬力。這兩個火車頭都往一個方向運行,行使推力。 但是因為前面的車頭馬力大,造成火車中部各個車廂有分開的趨勢。1993年撞擊木星的SHOEMAKER彗星,就是之前因為木星巨大的潮汐力而分解為很多碎片的。如果只考慮潮汐力,那麼地球面對月球一面是高潮毫無疑問,但是背對月球一面應該是低潮。 因為月球的引力跟地心引力在這一面是同向的。雖然這裡月球的引力會稍微小一點(因為距離遠了13000公里),但是小得不太多(地月距離38萬公里)。所以潮汐力引起的海洋潮水,遠看像一個雞蛋的形狀,尖的一頭指向月球,而地球(蛋黃)在大頭一端。實際上地球的潮水是梭子的性狀,指向月球的是高潮,背向月球的也是高潮。
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