Вода в бутылках немного поднимается в дни полнолуния?

Приливы и отливы вызываются Луной. Гравитационное притяжение Луны создает так называемую приливную силу. Приливная сила заставляет Землю и ее воду выпячиваться на стороне, ближайшей к Луне, и на стороне, наиболее удаленной от Луны. ... Когда вы находитесь в одной из выпуклостей, вы испытываете прилив.

Если вода в океане поднимается в полнолуние. А ускорение свободного падения не зависит от массы притягиваемого тела. Так же как металлический шарик и перо падают с одинаковой скоростью, почему вода в бутылке и океанская вода не поднимаются на один и тот же уровень в полнолуние?

Если причиной является воздух, то на планете с меньшей атмосферой вода в бутылках и вода в океане поднимаются на один и тот же уровень?

Теория приливной выпуклости является чрезмерным упрощением. См. физику.stackexchange.com/q /121830/123208.
см. также «земные приливы» en.wikipedia.org/wiki/Earth_tide
@annav спасибо за ссылку, я могу понять, почему океанские приливы вздуваются, но я не могу понять, почему вода в бутылке не поднимается.
Я дал ссылку, чтобы вы увидели, что земля также меняет радиус с притяжением луны (и солнца), но мы все поднимаемся и опускаемся вместе с ней, следуя за массой. Отдельные небольшие объемы слишком малы, чтобы это заметить, как говорит ответ tom10.
Откуда взялась бы вода, чтобы поднять воду в бутылке? Вода в океанах поднимается и опускается, потому что приливные силы заставляют океанские воды течь из одного места в другое.
В больших озерах нет значительных приливов. Почему это, кажется, аналогичный и более интересный вопрос. Ответы на него также можно найти в Google.
Даже если луна заставила воду двигаться относительно бутылки (а это не так), почему это должно быть связано с полнотой луны? Насколько я понимаю, приливы не имеют ничего общего с тем, сколько солнечного света и тени падает на луну.

Ответы (6)

Вода в бутылках немного поднимается в дни полнолуния?

Нет. Приливные силы связаны с разницей гравитационного притяжения в разных точках одного и того же тела. Для океанов и других очень больших водоемов эта разница приводит к перетеканию воды из одного региона в другой, что вызывает увеличение приливов.

Например, вот почему, хотя гравитационное притяжение Солнца намного больше на Земле, чем Луны, Луна доминирует в приливах, потому что она ближе к Земле, и, следовательно, разница в гравитационном притяжении больше .

Итак, для бутылки разница в гравитационном притяжении от одной стороны бутылки к другой стороне бутылки чрезвычайно мала, потому что расстояние чрезвычайно мало по сравнению с расстоянием до Луны, и приливные силы не могут наблюдаться.

Даже с очень длинной бутылкой, высотой с диаметр Земли, вы все равно не сможете наблюдать прилив внутри бутылки. Вода несжимаема, и на «бортах» больше неоткуда взять воду — когда океанский прилив поднимается, ему приходится брать воду откуда-то еще. Будет какая-то приливная сила, но вы не увидите, как изменится высота воды в бутылке, так как вы не можете растянуть столб воды.
@NuclearHoagie Я не уверен, что это правильно: вы предполагаете, что приливное сжатие ( см. Например ) не сожмет бутылку с водой.
@NuclearHoagie он все еще может образовывать выпуклости на конце и становиться тонким в середине, как колокольчик.
Хотя технически все на земле поднимается из-за луны. en.wikipedia.org/wiki/Earth_tide
Я подозреваю, что тепловое расширение от лунного света будет иметь гораздо больший эффект, чем приливные эффекты, сжимающие бутылку под действием силы тяжести.
@JohnDvorak Не во время новолуния, которое все равно создаст весенний прилив.
Вы совершенно правы, но я думаю, что кто-то должен указать, что гравитационное притяжение Луны не зависит от фазы Луны. Приливы бывают на всех фазах. Приливы более экстремальны для новых и полных фаз, потому что приливные эффекты солнца и луны суммируются, поскольку луна и солнце находятся на одной линии друг с другом.
Разница в гравитационном притяжении не «с одной стороны на другую» на Земле.
Если бы у вас была бутылка с водой и чрезвычайно чувствительный и точный способ измерения уровня воды, а также удивительно устойчивое и ровное место, на котором можно поставить бутылку, и вода не имела бы поверхностного натяжения (ни в середине воды или на краях, где она соприкасается с бутылкой), вы, вероятно, могли видеть очень незначительное изгибание поверхности воды (поскольку вода, ближайшая к оси бутылки, находится чуть ближе к луне, чем то, что на краю ). Но эффект незаметен и подавляется эффектами поверхностного натяжения на верхней поверхности воды.
флуктус в простом
"Приливные силы связаны с разницей в гравитационном притяжении"? Неужели это правда? Тогда почему прилив бывает с обеих сторон земли одновременно? Я понял, что приливы вызываются эффектом резонанса, причем скорость волны, вызывающей приливы (и отливы), очень близка к скорости видимого движения Луны вокруг Земли. Упомянутая вами «разница» заключается в том, что вызывает весенние приливы (когда солнце и луна притягиваются в одном или противоположных направлениях) или приливы, когда они притягиваются под углом 90° друг к другу.
@ReversedEngineer Сторона земли возле Луны притягивается сильнее, чем центр Земли, так что это приливная выпуклость на ближней стороне, которую понимает большинство людей. Дальняя выпуклость возникает из-за того, что центр земли притягивается сильнее, чем дальняя сторона, так что вода «остается позади» по мере того, как земля с ускорением удаляется от нее. Обе выпуклости возникают из-за градиента гравитационной силы Луны по мере вашего удаления.
@NuclearHoagie, "осталось позади" - интересно! Никогда не думал об этом таким образом. Логично, и спасибо за такое объяснение!

Даже самый заслуженный ответ здесь упустил тот факт, что вся бутылка с водой поднимется на метр из-за явления земных приливов. Тело Земли деформируется теми же лунными и солнечными приливными силами, которые вызывают морские приливы. См. https://en.wikipedia.org/wiki/Earth_tide .

Я собирался сказать это, но ты меня опередил

Итак, для бутылки разница в гравитационном притяжении от одной стороны бутылки к другой стороне бутылки чрезвычайно мала, потому что расстояние чрезвычайно мало по сравнению с расстоянием до Луны, и приливные силы не могут наблюдаться.

Насколько мал? Давайте работать это. Ускорение бутылки с водой, вызванное движением Луны, равно...

Гравитационная постоянная × масса Луны × диаметр бутылки расстояние до Луны 3

Предположим, что наша бутылка имеет диаметр около 0,06 м. Расстояние до Луны варьируется, я буду использовать большую полуось . Это не будет иметь значения.

масса Луны "=" 7,34 × 10 22 к г
расстояние до Луны "=" 3,84 × 10 8 м
Гравитационная постоянная "=" 6.674 × 10 − 11 м 3 ⋅ к г − 1 ⋅ с − 2

Что о 6 × 10 − 15 м ⋅ с − 2 . Это на порядок меньше, чем наименьшее измеренное ускорение . Не просто чрезвычайно мало, а неизмеримо мало.

Как правильно указано в удаленном ответе, приливы не имеют ничего общего с тем, что луна полная. Приливы случаются всегда, независимо от того, полная луна или нет.

Представьте, что ваша бутылка, наполненная водой, свободно падает на Луну, причем бутылка параллельна гравитационному полю Луны. Что будет с водой внутри? С одной стороны бутылки гравитационное поле будет выше, чем с другой. Хотя очень, очень мало (это не относится к большому водоему, такому как океаны). Эта разница в гравитационной силе называется приливной силой. Я думаю, вы видите, что эта приливная сила легко преодолевается силой, которая удерживает уровень воды внутри вашей бутылки фиксированным. Уровень воды увеличивается совсем-совсем чуть-чуть, до точки, когда молекулы в воде разделяются достаточно, чтобы противодействовать различиям в гравитационном поле. Только когда гравитационное поле будет достаточно сильным, уровень заметно изменится. Вода растянется на капли, и, возможно, в отдельные молекулы. А молекулы? Думаю об этом...

Менее известный факт о приливах заключается в том, что в литосфере также бывает несколько сантиметров приливов.

Так что да, ваша бутылка в целом будет подниматься так высоко два раза в день.

Не уверен, почему за это проголосовали. Это точно, и эффект, на который он ссылается, более актуален, чем влияние на воду внутри бутылки, что является другим аспектом, о котором спрашивал ОП.
@Brondahl: я вижу, что у этого ответа 1 голос против и ноль голосов. Если это правильно, то почему вы не голосуете за это? Не знаю так это или нет, поэтому не голосую.
Я проголосовал за это :(
@dotancohen Повторно применил мой голос. Не знаю, что там произошло.

Поскольку вода сжимаема, она будет расширяться, когда гравитационное притяжение к центру Земли меньше, что имеет место на обращенной к Луне стороне Земли. Это просто не очень много, потому что вода плохо сжимается.

Поверхность воды в бутылке также, как и океаны в упрощенной модели приливов, будет иметь выпуклость — незначительное отклонение от кривизны, которую она имеет в любом случае из-за неоднородного гравитационного поля Земли.

Ну давай же! Вы не можете просто дать волю любому эффекту, который приходит вам в голову. Сделайте несколько вычислений! Я не удивлюсь, если узнаю, что то, о чем вы говорите, на порядок меньше шума из-за броуновского движения.
Вода фактически несжимаема . Вот почему гидравлика работает. Сказать, что эффект от бутылки с водой был бы «не очень большим» в масштабе бутылки с водой, было бы преуменьшением, вводящим в заблуждение.
@Schwern «Все, чего я не вижу, не имеет значения» - это позиция инженера. Это SE Физика. — спросил ОП; это был наивный вопрос. Я дал единственный правильный ответ.
@DarioP Приливная выпуклость на горизонтальный метр должна иметь порядок величины, скажем, 1 м / 1E7 м, то есть 1E-7 (высота приливной выпуклости для удобства принята равной 1 м, распределенной по четверти окружности Земли). Для бутылки диаметром 0,1м (опять же для удобства) получаем перепад высот 1Е-8м, что соответствует, если не ошибаюсь, слою из 40 молекул воды, каждая из которых имеет диаметр 0,27Е-9м. Вероятно, существует некоторый хаос пограничного слоя, затрудняющий измерения, но это другое (и более сложное) обсуждение.
@DarioP Разница в высоте из-за сжатия, вероятно, меньше, но я не совсем уверен, как определить порядок величины. Может быть, вы можете предоставить один? Сжимаемость 5E-10/Па действительно мала.
Я изо всех сил пытаюсь следовать этому ответу, но, похоже, он описывает совершенно неверную причину приливов.
@JimmyJames Мне грустно, что ты борешься; если бы вы сказали мне конкретно, с чем вы боретесь, я мог бы попытаться улучшить ответ. Что касается «причины приливов»: я их не приводил, так что они не могут быть неверными; амплитуда 1 м взята со страницы википедии en.wikipedia.org/wiki/Tide . Реальные океанические приливы на Земле, как вы, кажется, знаете, сложны из-за вращательных и орбитальных амплитуд, топографии, массивов суши, трения, приливной деформации Земли и т. д. Я намеренно не погружался (если можно так выразиться) в это а просто сказал "1м". Возможно, это всего лишь 0,5 м, конечно.
«Поскольку вода сжимаема, она будет расширяться, когда гравитационное притяжение к центру Земли меньше». Как уже говорилось, вода в основном несжимаема , и в любом случае это не причина приливов. Сила Луны, например, в более высоких широтах притягивает воду к экватору. Основная причина — это не «вычитание гравитации», как вы здесь подразумеваете.
@JimmyJames Вода идеально сжимаема, но не очень сильно (около 5,1E−10 / Па). Я никогда не говорил, что именно это вызывает приливы; Я только что ответил на вопрос («Немного ли поднимается уровень воды в бутылках в дни полнолуния?»), на что был дан ответ: «Конечно, просто не очень!» по причинам, указанным в моем ответе (если вы считаете приливную выпуклость, возможно, 1E-8 м подъемом, что спорно; приливная выпуклость поднимает середину, но опускает края, как всегда, так что средний уровень воды остается постоянным , плюс еще большее микроскопическое расширение из-за меньшей гравитации).
@JimmyJames Возможно, можно было бы отделить вопрос от факта полнолуния ; Я думаю, что эффект в значительной степени не зависит от фазы луны или, возможно, сильнее в полнолуние и новолуние (поскольку приливные силы солнца снижают гравитационное притяжение как на дневной, так и на ночной стороне).
@Peter Полнолуние - явно недоразумение. Я даже не рассматриваю это. Но бутылка с водой могла бы иметь микроскопическую выпуклость посередине, если бы она находилась прямо под луной, но если бы она находилась на северном полюсе, выпуклость вашего микроскопа была бы на южной стороне бутылки. Здесь смущает сжимаемость воды.
Вода в бутылках немного поднимается в дни полнолуния?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v