선사 시대부터 사람들은 달과 조수가 연결되어 있다는 것을 직관적으로 알고 있었지만 그 이유를 설명하려면 아이작 뉴턴과 같은 천재가 필요했습니다.
별의 탄생과 죽음, 은하의 형성을 일으키는 신비한 근본적인 힘인 중력이 주된 원인이라는 것이 밝혀졌습니다. 태양은 또한 지구에 중력을 발휘하고 해조에 기여합니다. 함께 태양과 달의 중력 영향은 발생하는 조수 유형을 결정하는 데 도움이됩니다.
중력이 조수의 가장 큰 원인이지만 지구 자체의 움직임이 한 역할을합니다. 지구는 축을 중심으로 회전하고 회전하는 스프링클러 헤드에서 물이 흩 날리는 것처럼 모든 물을 표면에서 밀어내는 원심력을 생성합니다. 지구의 자체 중력은 물이 우주로 날아가는 것을 방지합니다.
이 원심력은 달과 태양의 중력과 상호 작용하여 만조를 만듭니다. 그리고 그것은 지구상의 많은 장소에서 매일 두 번의 만조를 경험하는 주된 이유입니다.
달은 태양보다 조수에 더 많은 영향을 미칩니다
에 따르면 뉴턴의 중력 법칙, 우주의 두 물체 사이의 중력은 각 물체의 질량에 정비례합니다 (미디엄1 과 미디엄2) 거리의 제곱에 반비례합니다 (디) 그들 사이에. 수학적 관계는 다음과 같습니다.
F = Gm1미디엄2/ d2
어디 지 만유 중력 상수입니다.
이 법칙은 힘이 상대적인 질량보다 거리에 더 많이 의존한다는 것을 보여줍니다. 태양은 달보다 훨씬 더 무겁습니다 (약 2700 만 배 더 무겁습니다). 그러나 또한 400 배 더 멀리 떨어져 있습니다. 그들이 지구에 가하는 중력을 비교해 보면 달이 태양보다 약 두 배 더 세게 당기는 것으로 나타났습니다.
조수에 대한 태양의 영향은 달의 영향보다 적을 수 있지만 무시할 수있는 수준은 아닙니다. 초승달과 보름달 동안 태양, 지구 및 달이 일렬로 정렬 될 때 가장 분명합니다. 보름달에는 태양과 달이 지구의 반대편에 있으며, 두 번째 만조는 조금 더 높지만 하루 중 가장 높은 조수는 평상시만큼 높지는 않습니다.
초승달에는 태양과 달이 지구의 같은면에 정렬되어 있으며 그 중력이 서로를 강화합니다. 비정상적으로 만조는 봄 조수.
원심력과 결합 된 달의 중력
축을 중심으로 한 지구 자전으로 인한 원심력은 달의 중력에 의해 증폭됩니다. 이는 지구와 달이 서로를 중심으로 회전하기 때문입니다.
지구는 달보다 훨씬 더 무거워서 달만 움직이는 것처럼 보이지만 실제로는 두 몸이 공통점을 중심으로 회전하고 있습니다. barycenter, 지구 표면 아래 1,068 (1,719km) 마일입니다. 이것은 매우 짧은 줄에서 회전하는 공이 경험하는 것과 같은 추가 원심력을 생성합니다.
이러한 원심력의 순 효과는 지구의 바다에 영구적 인 팽창을 만드는 것입니다. 달이 없다면 돌출부는 절대 변하지 않을 것이고 조수도 없을 것입니다. 하지만 달이 있고 그 중력이 임의의 지점에서 팽창에 영향을 미치는 방법은 다음과 같습니다. ㅏ 회전하는 지구에서 :
- 한밤중: 포인트 ㅏ 달을 향하고 있으며 달의 중력과 원심 팽창이 결합하여 만조를 만듭니다.
- 오전 6시 및 오후 6시 : 포인트 ㅏ 지구와 달 사이의 선에 수직입니다. 중력의 정상적인 구성 요소는 원심 팽창을 상쇄하고 끌어 당깁니다. 포인트 ㅏ 썰물을 경험합니다.
- 정오: 포인트 ㅏ 달과 지구 반대편에 있습니다. 달의 중력은 더 약합니다. ㅏ 이제 지구 지름이 1 개 떨어져 있으며 거의 8,000 마일 (12,875km)입니다. 중력은 원심 팽창을 중화 할만큼 강하지 않습니다. ㅏ 자정에 발생한 첫 번째 만조보다 작은 두 번째 만조를 경험합니다.
달은 하루 평균 13.2 도의 속도로 하늘을 이동하며 이는 약 50 분에 해당하므로 다음 날 첫 만조는 자정이 아닌 오전 12시 50 분에 발생합니다. 이런 식으로 시점에서 만조의 타이밍은 ㅏ 달의 움직임을 따릅니다.
해조에 대한 태양의 영향
태양은 달의 파도와 유사한 조수에 영향을 미치며, 태양의 절반 정도는 강하지 만 해조를 예측하는 사람은 누구나이를 고려해야합니다.
조수에 대한 중력 효과를 행성을 둘러싼 길쭉한 기포로 시각화하면 달의 기포가 태양의 기포보다 두 배 길어질 것입니다. 그것은 달이 행성을 공전하는 것과 같은 속도로 지구 주위를 회전하고 태양의 거품은 태양 주위의 지구의 움직임을 따릅니다.
이 거품은 간섭 파처럼 상호 작용하여 때로는 서로를 증폭시키고 때로는 서로를 상쇄시킵니다.
지구의 구조는 또한 해조에 영향을 미칩니다
조수 거품은 지구가 물로 완전히 덮이지 않기 때문에 이상화입니다. 말하자면 물을 분지에 가두는 땅 덩어리가 있습니다. 물 한 컵을 앞뒤로 기울이면 알 수 있듯이 용기의 물은 경계가없는 물과 다르게 작동합니다.
물컵을 한 방향으로 움직이면 모든 물이 한쪽으로 흘러 내린 다음 다른 방향으로 움직이면 물이 뒤로 젖혀집니다. 대서양, 태평양 및 인도양의 세 가지 주요 해양 분지와 모든 작은 분지의 해수는 지구의 축 회전 때문에 동일한 방식으로 행동합니다.
모션은 바람, 수심, 해안선 지형 및 코리올리 힘의 영향을 받기 때문에 이처럼 간단하지 않습니다. 지구상의 일부 해안선, 특히 대서양 연안의 해안선은 하루에 두 번의 만조가있는 반면 태평양 해안의 많은 장소와 같은 다른 해안선은 하나만 있습니다.
조수의 영향
규칙적인 썰물과 밀물은 행성의 해안선에 큰 영향을 미치며 지속적으로 침식되고 그 특징을 변화시킵니다. 퇴적물은 바다로 퇴각하는 조수에 따라 운반되고 조수가 다시 들어올 때 다른 장소에 새로 퇴적됩니다.
갯벌 지역의 해양 식물과 동물은 이러한 규칙적인 움직임에 적응하고이를 활용하기 위해 진화했으며, 어부들은 여러 시대에 걸쳐 활동에 맞춰 시간을 내야했습니다.
조수의 움직임은 엄청난 양의 에너지를 생성하여 전기로 변환 할 수 있습니다. 이를 수행하는 한 가지 방법은 물의 움직임을 사용하여 공기를 압축하여 터빈을 구동하는 댐을 사용하는 것입니다.
또 다른 방법은 바람이 공기 터빈을 회전시키는 것처럼 후퇴하고 전진하는 물이 회전 할 수 있도록 조석 대에 직접 터빈을 설치하는 것입니다. 물은 공기보다 밀도가 훨씬 높기 때문에 조력 터빈은 풍력 터빈보다 훨씬 더 많은 에너지를 생성 할 수 있습니다.