Этот вопрос вдохновлен разделом комментариев (теперь смотрю на него, неправильное использование, мой плохой) здесь, в Physics SE. Я не уверен, что смог бы объяснить лучше, чем наше краткое обсуждение ниже:
Нет, солнце не очень плотное. Условия в центре Солнца довольно экстремальны с точки зрения давления и температуры, а плотность впечатляет, если принять во внимание, что Солнце состоит в основном из водорода (плазмы), который в «нормальных» условиях имеет очень высокую плотность. низкая плотность, но в абсолютном выражении солнце имеет низкую плотность. Действительно, плотность Луны примерно в три раза выше плотности Солнца, и этот факт, учитывая любопытное совпадение, что солнечные и лунные диски имеют почти одинаковые размеры, если смотреть с Земли, объясняет, почему Луна оказывает большее приливное воздействие, чем Солнце. . — Марк ван Левен
[unlreated_comment_ommitted]
@MarcvanLeeuwen, разве усиление приливного эффекта не является результатом того, что сила гравитации обратно пропорциональна квадрату расстояния между двумя объектами? – ТКупер
@TCCooper Нет, поскольку, если бы это было правдой, солнце легко победило бы луну, как это есть на самом деле. раз так далеко, раз больше линейного размера, и поэтому раз объемнее, для какого-то большого множителя пропорциональности (я думаю, около 300, подумал, что мне нужно проверить цифры). Однако приливной эффект пропорционален производной векторной гравитационной силы (или, точнее, ускорения), которая следует закону обратного куба . Это точно отменяет эффект объема, так что остается только плотность. — Марк ван Левен
Это очень интересно. Честно говоря, я не слежу, и мне придется прочитать, так что спасибо, что поделились. Я просто ссылался на старые школьные знания... Я всегда понимал гравитацию как отношение массы и расстояния. Без учета объема или плотности вообще (очень упрощенно), хотя я нашел это: https://oceanservice.noaa.gov/education/tutorial_tides/tides02_cause.html Это просто случай, когда ноаа необходимо обновить свой веб-сайт? – ТКупер
Итак, когда дело доходит до измерения гравитационного воздействия Солнца и Луны на наши приливы, является ли более высокая плотность Луны или большее расстояние до Солнца большим фактором, способствующим тому, что Луна оказывает большее влияние?
Мы очень близки к тому, чтобы ответить на все ваши вопросы здесь:
Я всегда понимал гравитацию как отношение массы и расстояния. Без учета объема или плотности вообще…
Да, гравитация зависит от массы и расстояния. Масса, в свою очередь, зависит от объема и плотности. На самом деле масса – это произведение объема и плотности.
Как было указано другими пользователями и на странице NOAA, на которую вы ссылались, приливные силы обратно пропорциональны кубу расстояния . Они также прямо пропорциональны массе и, следовательно, прямо пропорциональны плотности.
Согласно странице NOAA, влияние расстояния составляет около 59 миллионов раз.
Плотность Солнца и Луны составляет около и , соответственно. Это означает, что влияние плотности меньше, чем в 3 раза.
Очевидно, что более важным фактором с огромным отрывом является расстояние .
Эти цифры выглядят немного глупо (59 миллионов против 3), потому что они игнорируют объем. Как поясняет комментарий Марка ван Левена, эффекты расстояния и объема компенсируются, остается только эффект плотности — коэффициент немногим более 2.
Приливные эффекты связаны с разницей между гравитационным полем в двух противоположных точках поверхности земли.
Так как поле пропорционально , разница пропорциональна его производной . (Потому что диаметр Земли мал по сравнению с расстоянием до Луны или Солнца).
Соотношение между этими цифрами составляет около 0,45. То есть: солнечное влияние на приливы солнца меньше половины влияния луны.
, где - радиус сферы, в которой измеряется плотность. Поскольку плотность Луны больше плотности Солнца, приливные эффекты на поверхности каждого из этих тел сильнее в случае Луны.
Но в нашем случае приливов на земле, если мы применим (например, для солнца):
здесь не плотность солнца, а только его масса, деленная на объем сферы с радиусом, равным расстоянию между солнцем и землей. (Представьте себе солнце в будущем в виде красного гиганта - эффект в наших приливах не меняется).
То же самое можно рассчитать для Луны.
Это рассуждение предназначено только для того, чтобы показать влияние плотности на приливы. Это реально, но мы должны использовать это модифицированное понятие средней плотности, а не плотность тел должным образом.
Брайан Дрейк
Брайан Дрейк
Брайан Дрейк