Forside Søgning
Ind til listen:

Tidevand

Hvis man betragter Jorden som et fast legeme får den af tyngdekraften fra Solen, den tilsvarende acceleration, der er rettet mod Solen. Hvis KS betegner feltstyrken af Solens tyngdefelt i Jordens afstand spiller det ingen rolle at feltstyrken i A er lidt større end KS og at den er lidt mindre end KS i punktet B. De to variationer ophæver nemlig hinanden.

Men det forholder sig anderledes, hvis vi tænker os, at Jorden er dækket af et hav. Variationerne ophæver stadig hinanden, hvis man kigger på accelerationen af hele Jorden, men de har lokale konsekvenser.

Nu bliver det lidt abstrakt: Som følge af solfeltet KS får Jorden, vandet medregnet, den acceleration den skal have, fordi den befinder sig i Solens felt. Så glemmer vi KS og går over til variationerne. Ved vandet i A er der et overskud af feltstyrke, så vandet i omegnen af A vil blive rykket lidt til højre, indtil Jordens tiltrækningskraft stopper det. I punktet B er den ekstra feltstyrke rettet mod venstre. Derfor bliver vandet i omegnen af B rykket lidt til venstre, indtil Jordens tiltrækningskraft stopper det. Resultatet er, at der bliver højvande to steder: I retning af Solen og i den modsatte retning.

Det der lige er sagt ovenfor om Solen, kan man også sige om Månen. Så Månen skaber også to højvande på Jorden, et i retning af Månen og et i den modsatte retning. Der er tilsyneladende en modstrid. I virkeligheden kan man nemlig se, at det er det tidevand, der skabes af Månen, der faktisk iagttages. Men det synes at stride mod indholdet i 1682 tyngdefelt, hvor vi viste at her på Jorden er Solens feltstyrke 178 gange så stor som Månens. (1682 tyngdefelt får du let adgang til øverst på denne side.) Forklaringen er, at det ikke er feltstyrkerne, der bestemmer højvandene, det er forskellen på feltstyrkerne i Jordens centrum og på overfladen. Og her favoriseres Månen, fordi den er meget nærmere ved Jorden end Solen. Lad os regne ud, hvor stor de to forskelle er.

Under udregningen får vi brug for en af fysikernes yndlingsmatematikformler:

Matematisk set er det en ulempe, at formlen ikke er rigtig, men fysikere kan godt lide den, fordi den med god tilnærmelse er rigtig, når q er et lille, positivt tal. Prøv selv!

I formlerne nedenfor har bogstaverne følgende betydning:

S og M betegner henholdsvis Solens og Månens masse,
aS og aM betegner henholdsvis Solens og Månens afstand fra Jorden,
r betegner Jordens radius, og
k betegner Newtons konstant, som optræder i tyngdeloven.

Vi vil nu udregne Solens feltstyrke i punktet A. Ifølge formlen fra 1682 tyngdefelt bliver feltstyrken

I det sidste udtryk er det første led feltstyrken i Jordens centrum, og det sidste led angiver derfor, hvor meget feltstyrken er større i punktet A. På grund af nævnerens potens 3 og det store aS er nævneren megastor, og Solens feltstyrke er derfor ikke ret meget større i A end i Jordens centrum.

På samme måde kan man udregne hvor meget månefeltets styrke er større i A end i Jordens centrum. Det bliver naturligvis

Da aS er meget større end aM er nævneren denne gang kun stor, og det øger månefeltets betydning. Forholdet mellem månefeltets korrektion og solfeltets findes ved division af de to resultater ovenfor. Resultatet er, at forholdet bliver

Månens indflydelse på tidevandet er altså godt dobbelt så stor som Solens.

Vi vil til slut udregne, hvor mange procent månefeltet i A er større end i centrum. Så skal vi dividere det sidste udtryk med feltstyrken i centrum. Resultatet bliver 2r/aM=2·(1/60) = 3%.

En teoretisk forudberegning af tidevandet et et bestemt sted her på Jorden er ikke mulig, så her slutter vi den teoretiske behandling. I det røde link i listen skriver vi lidt om, hvordan det forholder sig i praksis med tidevandet.





Hvis du støder på et ord,
hvis betydning du ikke kender,
så søg på ordet.