Садржај
- Месец утиче на плиму више него Сунце
- Мјесечева гравитација у комбинацији са центрифугалном силом
- Утицај сунца на океанске плима
- Земаљска структура такође утиче на плимске осеке
- Ефекти плима и осека
Још од праисторије људи су интуитивно знали да су месец и плима повезане, али разлог је био генијалац попут Исака Њутана да објасни разлог.
Испада да је првенствено одговорна гравитација, та мистериозна основна сила која узрокује рађање и смрт звезда и стварање галаксија. Сунце такође показује гравитациону привлачност на земљи и доприноси океанској осеци. Заједно, гравитациони утицаји сунца и месеца помажу у одређивању врста плима и осека.
Док је гравитација узрок плима број један, сопствени покрети Земље играју важну улогу. Земља се врти на својој оси и то центрифугирање ствара центрифугалну силу која покушава сву воду избацити са површине, колико вода прска од главе центрифугалног распршивача. Сама гравитација Земље спречава да вода одлети у свемир.
Ова центрифугална сила у интеракцији је с гравитацијским повлачењем месеца и сунца како би створила плиму и осеку, а главни је разлог што многа места на Земљи свакодневно доживљавају две осеке.
Месец утиче на плиму више него Сунце
Према Њутнов закон гравитације, гравитациона сила између било која два тела у универзуму директно је пропорционална маси сваког тела (м1 и м2) и обрнуто пропорционално квадрату растојања (Д) између њих. Математички однос је следећи:
Ф = Гм1м2/ Д2
где Г је универзална гравитациона константа.
Овај закон открива да сила више зависи од растојања него од релативних маса. Сунце је много обилније од месеца - око 27 милиона пута масивније - али и 400 пута даље. Када упоредите гравитационе силе које делују на земљу, испоставило се да се месец повлачи око дупло јаче од сунца.
Утицај сунца на плиму може бити мањи него на месецу, али далеко од занемаривог. Најочитије је када се сунце, земља и месец успоређују током младог и пуног месеца. При пуном месецу сунце и месец су на супротним странама земље, а највиша осека дана није висока као нормална, иако је друга висока плима нешто виша.
На новом месецу сунце и месец су постројени на истој страни земље и њихови гравитациони потези се учвршћују један на другог. Необично висока плима позната је као пролећна плима.
Мјесечева гравитација у комбинацији са центрифугалном силом
Центрифугална сила изазвана ротацијом Земље на својој оси добија потицај од гравитације луна, и то зато што се земља и месец окрећу један око другог.
Земља је толико масивнија од месеца да изгледа да се само месец креће, али заправо се оба тела окрећу око заједничке тачке која се зове барицентер, што је 1.068 (1.719 км) миља испод површине Земље. То ствара додатну центрифугалну силу, колико би кугла која се врти на врло краткој жици.
Нето ефекат ових центрифугалних сила је да стварају трајну избочину у земаљским океанима. Да нема месеца, испупчење се никада не би променило и не би било осека. Али, ту је и месец, а ево како његова гравитација утиче на испупчење насумично А на предење земље:
Месец се креће небом са просечном брзином од 13,2 степена дневно, што одговара око 50 минута, тако да се први плима следећег дана дешава у 12:50, а не у поноћ. На тај начин се тачка високих осека у тренутку А прати кретање Месеца.
Утицај сунца на океанске плима
Сунце има утицај на плиме и осеке сличне месечини, а иако је његова половина јака, свако ко предвиђа морску плиму мора то узети у обзир.
Ако визуелно представите гравитационе ефекте на плиму као издужене мехуриће који окружују планету, месечеви мехурићи били би двоструко издужени него сунчеви. Ротира се око земље једнаком брзином којом Месец орбитира планетом, док сунчев мехур прати кретање Земље око Сунца.
Ови мехурићи делују попут ометајућих таласа, понекад се појачавајући и понекад отказујући.
Земаљска структура такође утиче на плимске осеке
Плимни мехур је идеализација, јер земља није у потпуности прекривена водом. Има копнене масе које воду ограничавају у сливове, да тако кажем. Као што можете рећи нагињањем шалице воде напред-назад, вода у спремнику се понаша другачије од воде која није омеђена границама.
Померите шољу воде у једном смеру, а све воде смеће на једну страну, а затим је преместите на другу страну, а вода се врати назад. Океанска вода у три главна базена океана - Атлантском, Тихом и Индијском океану - као и у свим мањим, се понаша на исти начин због аксијалног спина Земље.
Покрет није једноставан као ово, јер је такође подложан ветровима, дубини воде, топографији обале и Цориолисовој сили. Неке обале на Земљи, посебно оне на атлантској обали, имају две осеке на дан, док друге, као што су многа места на пацифичкој обали, имају само једну.
Ефекти плима и осека
Редовна осека и ток плима има дубок утицај на обале планете, непрестано их еродирајући и мењајући њихова обележја. Талог се преноси на плиму која се повлачи према мору и поново се таложи на другом месту када се плима врати.
Морске биљке и животиње у плимним подручјима еволуирале су тако да се прилагоде и искористе за то редовно кретање, а риболовци у свим узрастима морали су временом усвојити своје активности да га ускладе.
Кретање плима ствара огромну количину енергије која се може претворити у електричну енергију. Један од начина за то је брана која користи кретање воде за компримирање ваздуха за погон турбине.
Други начин је постављање турбина директно у зону плиме тако да вода која се повлачи и напредује може да их окреће, баш као што ветар врти ваздушне турбине. Пошто је вода толико гушћа од ваздуха, турбина на плиму може да произведе знатно више енергије од ветроелектране.