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潮汐與太陽或月球何者關係較深?
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柳林
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太陽質量1.98*10的30次方公斤,太陽與地球距離1.5*10的11次方公尺。

月球質量7.34*10的22次方公斤,月球與地球距離3.8*10的8次方公尺。

根據萬有引力定律F=GMm/r2

可得,地球與太陽之間的引力大小遠大於月球與地球間的引力大小。

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海洋的潮汐現象,主要是由於月球對地球的吸引力有差異所造成,在地球上離月球較近的部分所受的月球引力較大;反之,較遠的部分,則較小。地球的海面大約每隔十二小時,在離月球最近和最遠的地點會同時出現一次高潮。

太陽對地球的吸引力也對潮汐有作用,但影響程度較月球小。

當新月或滿月時,太陽、地球、和月球排成一列(不一定成一直線),太陽和月球對地球的引力作用,有加成的效果,使潮汐的落差最大,這就是所謂的滿潮。

但在半月時(即在新月和滿月之間),月球和太陽到地球的連線夾成90°,這時月球對地球的引力效應被太陽引力抵消了一部分,使潮汐的落差最小,這就是所謂的小潮。

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由上述文字說明,可知,地球的潮汐現象受到「月球」的影響是較深且明顯的。為何?

潮汐的出現是因為地球受著月球不均勻的萬有引力的影響。甚麼是不均勻的萬有引力呢?

如上圖: A 點所受的月球引力比 B 點 (地球中心)大,潮水自然吸引向月球,形成漲潮;而 C 點所受的月球引力比 B 點小,所以相對於 B 點來說,水位也會漲起。所以 A 點和 C 點會潮漲,而 D 點和 E 點的水位較低,即是潮退。

地球在一天的自轉中,月球的位置沒有多大的改變,所以地球上某一地點將會經過兩個發生潮漲的海水區域。因此我們每天會看見兩次潮汐。

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所以,潮汐明不明顯決定於ABC三點所受「引力大小之差」,因月球與地球距離遠較太陽與地球的距離近,所以因地球半徑距離所帶來的ABC引力差異當然是月球所造成的影響較明顯。

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後記:潮汐是萬有引力課題中較有趣,且實際的,可惜在正式物理課程學習過程中一直不被重視。今天為了寫這一篇,搜尋了電腦「潮汐」的相關檔案,找到了幾十個,時間橫跨好幾年,多是不同時期寫出與蒐集的資料。

記憶中之前曾花了一大段時間,對前述ABC之引力差異性大小分別就日地間與月地間做過「量」的計算,可惜今天卻找不到了。



本文於 修改第 3 次

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