Номер 248, страница 36 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Взаимодействие тел. Сила. Явление тяготения. Сила тяжести - номер 248, страница 36.

Условие.

248. Какая сила вызывает приливы и отливы в морях и океанах Земли?

Решение.

Решение

Приливы и отливы в морях и океанах Земли вызываются гравитационными силами, действующими со стороны Луны и, в меньшей степени, Солнца. Это явление — следствие неоднородности гравитационного поля этих небесных тел в разных точках Земли. Разница в силе притяжения, действующей на разные части планеты, называется приливной силой.

Согласно закону всемирного тяготения Ньютона, сила гравитационного притяжения между двумя телами описывается формулой:

$F = G \frac{M \cdot m}{R^2}$,

где $\text{G}$ — гравитационная постоянная, $\text{M}$ — масса небесного тела (Луны или Солнца), $\text{m}$ — масса объекта на Земле, а $\text{R}$ — расстояние между ними.

Механизм возникновения приливов под действием Луны можно описать следующим образом. Во-первых, частицы воды на стороне Земли, обращенной к Луне, находятся ближе к ней, чем центр Земли. Поэтому Луна притягивает их сильнее. Это создает "горб" воды, направленный к Луне, — это прилив.

Во-вторых, центр Земли (как единое твердое тело) притягивается Луной сильнее, чем частицы воды на противоположной, дальней от Луны, стороне. В результате вода на дальней стороне как бы "отстает" от Земли, образуя второй "горб" — еще один прилив.

Таким образом, на Земле одновременно существуют два приливных горба: один на стороне, обращенной к Луне, и второй на противоположной стороне. В областях между этими горбами уровень воды опускается, что вызывает отлив.

Из-за суточного вращения Земли вокруг своей оси различные участки земной поверхности проходят через эти приливные горбы, что и вызывает смену приливов и отливов примерно дважды в сутки.

Солнце также вызывает приливы по тому же механизму. Несмотря на то, что масса Солнца гораздо больше массы Луны, оно находится значительно дальше от Земли. Приливная сила обратно пропорциональна кубу расстояния до небесного тела ($F_{прил.} \propto 1/R^3$), в то время как общая сила гравитации пропорциональна квадрату расстояния ($F_{грав.} \propto 1/R^2$). Из-за огромного расстояния до Солнца его приливное воздействие почти в два раза слабее, чем у Луны.

Когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются в одну линию (в новолуние и полнолуние), их приливные силы складываются, вызывая особенно сильные, так называемые сизигийные приливы. Когда Луна и Солнце находятся под прямым углом друг к другу относительно Земли (в первой и последней четверти лунной фазы), их приливные силы действуют в разных направлениях и частично ослабляют друг друга, что приводит к более слабым, квадратурным приливам.

Ответ: Приливы и отливы в морях и океанах Земли вызывает сила всемирного тяготения (гравитационная сила), а точнее, различие этой силы, действующей со стороны Луны и Солнца на разные части Земли. Эта разница сил называется приливной силой.