O que causa a protuberância antipodal?

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O artigo da Wikipedia sobre marés mostra um diagrama com uma protuberância das marés em direção à Lua e no ponto antipodal (o Sol não está incluído no diagrama). Certamente isso está errado - o que causaria a protuberância antipodal?


Imagem cortesia de usuário Wikipedia Jhbdel sob o Alike 3.0 Licença Creative Commons Attribution-Share .

tides rdt2
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Para uma análise detalhada deste diagrama / efeito em relação às marés oceânicas, consulte as Perguntas e Respostas em Física . O efeito faz sentido em todo o planeta - pedaços rochosos e tudo -, mas quando restrito a marés oceânicas, as coisas não funcionam tão bem.
zibadawa timmy
Eu acho que isso parece surpreendente, porque é tentador imaginar que a Terra e a Lua estão presas no lugar como em um orrery. en.m.wikipedia.org/wiki/Orrery No entanto, os objetos reais não estão fixados no lugar.
91318 badjohn

Respostas:

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Isso ocorre porque a lua atrai a água e a terra. A gravidade da lua diminui com a distância (pela lei do inverso do quadrado). Então, a gravidade da lua é

  • Maior no ponto mais próximo da lua (chamado ponto de sub-lua)
  • É menor no centro da Terra e '
  • É o mínimo no lado oposto da terra.

Suponha que a terra esteja caindo para proteger a lua. Agora, como a força no ponto próximo à Lua é máxima e ela "caiu" na distância máxima, enquanto a Terra "cai" em uma distância menor e a mais distante de todas, o ponto antipodal "cai menos".

Forças de maré

" Maré-forças ". Licenciado sob CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons .

A figura acima mostra as forças que atuam na Terra devido à Lua. A figura superior mostra as forças gravitacionais reais atuando, enquanto a inferior mostra as forças após subtrair a força na própria Terra. Isso deve explicar a protuberância antipodal. Veja o artigo da Wikipedia nas forças das marés

aeroalias
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Provavelmente vou ser criticado por isso, porque viola tudo o que aprendemos sobre as forças das marés, mas a maré antipodal é causada pela força centrífuga criada pela rotação da Terra sobre o baricentro terra / lua, e não pelas forças gravitacionais diferenciais. Embora a gravidade da lua esteja menos do lado da terra mais distante dela, essa força ainda está na direção da lua, não longe dela.

Há uma boa explicação dessa explicação da força centrífuga no site da NOAA aqui . Vou citar algumas fotos e texto pertinente, mas este site é uma boa leitura para quem tenta entender as forças responsáveis ​​pelas marés da Terra.

Aqui está um diagrama que mostra o movimento da Terra e da Lua em torno do baricentro do sistema: E alguns dos textos pertinentes:
insira a descrição da imagem aqui


O centro de revolução desse movimento da terra e da lua em torno de seu centro de massa comum fica em um ponto a aproximadamente 1.068 milhas abaixo da superfície da Terra, no lado em direção à lua e ao longo de uma linha que liga os centros de massa individuais massa da terra e da lua. (veja G, Fig. 1) O centro de massa da Terra descreve uma órbita (E1, E2, E3 ..) ao redor do centro de massa do sistema lua-terra (G), assim como o centro da massa. A massa da lua descreve sua própria órbita mensal (M1, M2, M3 ..) em torno deste mesmo ponto.

  1. O efeito da força centrífuga. É esse aspecto pouco conhecido do movimento orbital da lua que é responsável por um dos dois componentes da força que cria as marés. À medida que a Terra e a Lua giram em torno deste centro de massa comum, a força centrífuga produzida é sempre direcionada para longe do centro da revolução. Todos os pontos dentro ou sobre a superfície da Terra que atuam como um corpo coerente adquirem esse componente de força centrífuga. E, como o centro de massa da Terra está sempre do lado oposto deste centro comum de revolução da posição da Lua, a força centrífuga produzida em qualquer ponto da Terra sempre será direcionada para longe da Terra. lua. Este fato é indicado pela direção comum das setas (representando a força centrífuga Fc) nos pontos A, C e B na Fig. 1,

E, finalmente, outro diagrama que o bloco cita: Sim, provavelmente podemos encontrar muitas citações declarando que a maré antípoda é causada porque a força gravitacional da lua está muito menos no lado oposto do que no lado próximo, mas isso não acontece faça com que seja verdade. E acredito que a NOAA deveria ser uma fonte bastante autoritária. Se eles não conseguem acertar ...

Diagrama gravitacional da lua

BillDOe
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Sem nunca ter trabalhado, aposto que isso é equivalente à resposta das aeroalias, com tudo dependendo do quadro de referência que você escolher. A resposta das Aeroalias é derivada do referencial do centro da Terra. Parece que o seu é derivado do quadro de referência do baricentro. O que ainda a torna uma resposta e uma derivação completamente legítimas, por direito próprio, para ficar claro. Só não estou vendo nada em sua resposta que desmonte a perspectiva na resposta das aeroalias (embora veja meu comentário sobre o OP: a ideia é mais sensata em escala planetária).
Zibadawa timmy
@zibadawatimmy, esta explicação é, para mim, mais satisfatória do que a explicação da diferença gravitacional. E acho que qualquer explicação para as marés da Terra deve incluir a discussão da rotação do planeta em torno do baricentro terra / lua; está lá, é real e deve ter um efeito no planeta.
BillDOe
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É tudo relativo. Se eu estiver certo e eles forem a mesma resposta em diferentes quadros de referência, prefiro a resposta das aeroalias: é realmente simples. E se é apenas uma diferença de quadros, a explicação diferença gravitacional é exatamente o mesmo que a explicação baricentro, apenas em diferentes coordenadas. Eu, pessoalmente, não vejo uma razão para preferir uma perspectiva de baricentro, a menos que haja algo a ganhar. Se houvesse alguns outros fenômenos você estava considerando em conjunto com função de força da lua sobre as marés que é mais fácil lidar com no baricentro ...
zibadawa timmy
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Discordo de algumas das alegações feitas. Se estamos no referencial inercial barycentric, em seguida, invocando força centrífuga realmente não faz sentido, porque estamos não em um quadro rotativo. Os bojos de maré hipotéticos seria como em aeroalias resposta 's. ... Por outro lado, se estamos em um quadro co-girando com a Terra, falar sobre força centrífuga na Terra é equivalente a falar sobre a força gravitacional devido à Lua pela construção do quadro - então não acho que a explicação desta resposta está errada , mas é desnecessariamente confusa, ao mesmo tempo que implica enganosamente que é o único caminho verdadeiro.
Stan Liou
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As protuberâncias são causadas pelo fato de o centro da Terra estar em queda livre e o resto do planeta não estar adequadamente. A força vetorial aplicada pela Lua em um determinado ponto menos a força vetorial aplicada pela Lua no centro da Terra não é igual a zero. Essa diferença causa as protuberâncias. A Terra e a Lua estão orbitando o centro de massa do sistema. Considere alguém em uma caixa de queda livre. A pessoa não sentirá força agindo. A diferença entre qual é a força da Lua no ponto da Terra e qual deve ser a força da Lua nesse mesmo ponto é a causa das protuberâncias. Quando eu disse que deveria ser, eu quis dizer que esse ponto cai com a Terra, mas apenas o centro de massa da Terra cai livremente "corretamente" com F = Mm / r ^ 2

Anderson Alves
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