潮汐力
編輯潮汐力是一種引力效應,由于另一個物體的引力場梯度(強度差異),該物體沿線向另一個物體的質心拉伸; 它是造成各種現象的原因,包括潮汐、潮汐鎖定、天體分裂和羅希極限內環系統的形成,以及在極端情況下,物體的面條化。 它的出現是因為一個物體施加在另一個物體上的引力場在其各個部分上不是恒定的:最近的一側比最遠的一側受到的吸引更強烈。 正是這種差異導致身體被拉伸。 因此,潮汐力也稱為差分力,是引力場的一種次生效應。
在天體力學中,潮汐力一詞可以指一種情況,其中物體或物質(例如潮汐水)主要受到第二物體(例如地球)的引力影響,但也受到第二物體(例如地球)的擾動 第三天體(例如月球)的引力效應。 在這種情況下,擾動力有時稱為潮汐力(例如,月球上的擾動力):它是第三個物體對第二個物體施加的力與第三個物體對xxx個物體施加的力之間的差值 .
解釋
編輯當一個物體(物體 1)受到另一個物體(物體 2)的重力作用時,物體 1 上的場在物體面向物體 2 的一側和背向物體 2 的一側之間可能會發生顯著變化。圖 4 顯示 另一個物體(物體 2)對球體(物體 1)施加的重力差。 這些所謂的潮汐力會對兩個身體造成壓力,并可能使它們變形,甚至在極端情況下,甚至會使一個或另一個分開。 羅氏極限是與行星的距離,在該距離處,潮汐效應會導致物體解體,因為來自行星的引力差克服了物體各部分之間的吸引力。 如果引力場是均勻的,這些應變就不會發生,因為均勻的場只會使整個物體以相同的方向和相同的速度一起加速。
大小和距離
編輯一個天體的大小與其與另一個天體的距離之間的關系,強烈影響潮汐力的大小。 作用在天體(例如地球)上的潮汐力與該天體的直徑成正比,與與另一個產生引力的天體(例如月球或太陽)的距離的立方成反比。 浴缸、游泳池、湖泊和其他小水體的潮汐作用可以忽略不計。
圖 3 是顯示重力如何隨距離下降的圖表。 在此圖中,吸引力與距離的平方成正比減小,而相對于值的斜率與距離成正比減小。 這就是為什么任何一點的梯度或潮汐力與距離的立方成反比。
潮汐力對應于圖表上兩點之間的 Y 差,一個點在身體的近側,另一個點在遠側。 潮汐力變大,當兩點相距較遠,或當它們在圖上更靠左時,意味著更接近吸引體。
例如,月球對地球產生的潮汐力比太陽大,盡管太陽對地球的引力比月球大,因為梯度較小。
引力與距源的距離的平方成反比。 物體面向源頭的一側的吸引力會更強,遠離源頭的一側會更弱。 潮汐力與差異成正比。
太陽、地球和月球
正如預期的那樣,下表顯示月球到地球的距離與地球到月球的距離相同。 地球的質量是月球的 81 倍,但半徑大約是月球的 4 倍。 結果,在相同的距離下,地球對月球表面的潮汐力比月球對地球表面的潮汐力強約20倍。
效果
編輯在無限小的彈性球體的情況下,潮汐力的作用是扭曲物體的形狀,而體積沒有任何變化。 球體變成一個帶有兩個凸起的橢圓體,指向和遠離另一個物體。 較大的物體扭曲成卵形,并被輕微壓縮,這就是地球海洋在月球作用下發生的情況。 地球和月球繞著它們共同的質心或質心旋轉,它們的引力提供了維持這種運動所需的向心力。
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