潮の満ち引きが1日2回ある訳

質問

天文、または、物理学の質問だと思うのですが、
潮の満ち引きがなぜ、1日2回なのか疑問に思っています。

月が一番近くにあるとき、満潮なのは納得するのですが、
月が一番遠くにあるとににも、満潮になるのがわかりません。

月の重力エネルギーの等高線を書くと、
月から一番離れた点は重力エネルギーが大きいように思え、
なぜ、そこに水が集まるのかわかりません。

とあるページでは、
「引力が弱いから、取り残される」
とか書いてあったのですが、
それは、水が引かない理由になっても、
満ちる理由にはならないように思います。

回答No.2

shkwta · ベストアンサー

潮汐で、月の側と月と反対側との両方の海水が膨らむ原因を説明します。

(1)まず、月は地球の周りを回っているといいますが、実際は「地球と月の重心」の周りを月と地球が回っていると表現するべきです。この重心は、地球の内部にありますが、地球の中心よりも約4600km月側にあります。

(2)地球がこの重心の周りを回ると、地球自身と海水に遠心力が働きます。

(3)それぞれに働く力の加速度を、月の方向を正として、向きも考えて整理すると、

月側の海水……月の引力A + 遠心力P
地球の中心……月の引力B - 遠心力Q
反対側の海水…月の引力C - 遠心力R

となります。ここで、遠心力加速度は重心からの距離に比例するので、P＜Q＜R です。
また、月の引力は月の中心からの距離の２乗に反比例するので、A＞B＞Cです。
地球の中心では力がつりあっているから、B＝Q
したがって、R＞C です。ということは、反対側の海水に働く力はマイナス、つまり「月の反対方向」です。まとめると、

月側の海水……月の引力A + 遠心力P＞0　⇒月の方向への力
地球の中心……月の引力B - 遠心力Q＝0　⇒力はつりあっている
反対側の海水…月の引力C - 遠心力R＜0　⇒月と反対方向への力

以上で、両側の海水が膨らむことは納得できると思います。よくわからないときは補足してください。

お礼

良く分かりました。

遠心力というのは月と地球との重心を中心とした回転だという点も分かりやすい説明でしたが、
特に B=Q という部分については、教えていただいて、
理解が一気に早まりました。

どうもありがとうございました。

回答No.1

sunasearch

下記が参考になるのではないでしょうか。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%BA%80%E6%BD%AE

補足

調べていて、遠心力、という言葉が出てきたので、
地球の自転の遠心力と思っていたのですが、公転の遠心力が大切だということが分かりました。

Wikipedia の内容については、まだ完全に納得していないのですが、参考になりました。

Wikipediaに対する現在の最大の疑問は太陽、地球、月が一直線に並ばないときはどうなるのか、という点ですが、もう少し考えてみようと思います。

遠心力が潮の満ち引きにかかわるとすると、
満月、新月のとき、大潮になるというのは、
太陽の引力と月の引力の向きが揃う事のほかに、
一直線に並ぶことで、公転の遠心力の方向と
月の引力との方向が揃うということも
関係があるのだろうか、など、新しい興味も湧きました。

回答、どうもありがとうございました。