潮汐について教えて

質問

月の位置が近い側で満潮になるのは分かりましたが、地球の裏側でも満潮となる理由がわかりません。過去の質問等を拝見し遠心力と月の引力によりそれが起こることが大体分かったのですが…地球の自転による遠心力は影響しないのでしょうか…素人で分からないことが多いですがよろしくお願いします。

回答No.7

Teleskope

１．
>>　…地球の自転による遠心力は影響しないのでしょうか… <<

　地球の自転による『遠心力』もしっかり参加してます。
↓これは地球の自転軸を垂直に立てた図です。普通ちょっと見ない図でしょ。
http://mywebpages.comcast.net/billotto/image004_tides.jpg
　月や太陽が回る軌道面は傾いてるので海面の盛り上がりも この図では斜めですね。　これに地球の自転遠心力が参加すると、海面を「図で真横に盛り上がらせます」から、合成された盛り上がりは この図より時計回りにずれます。　つまり 地域住民が見てる光景は、遠心力も参加した盛り上がりの中を「斜めの角度で」毎日グルグル回って見てるわけです。

　でもこれは、
>>　月の位置が近い側で満潮になるのは分かりましたが、地球の裏側でも満潮となる理由がわかりません。 <<
の主役ではないです。脇役、助演者です。

２．
>>　月の位置が近い側で満潮になるのは分かりましたが、地球の裏側でも満潮となる理由がわかりません。 <<

　参考までに「潮汐力」は通称でして、専門用語では「起潮力 きちょうりょく」です。
↓これは、あなたが求めてる「裏側が盛り上がる成分」だけを目で見せて納得させる展示品です。
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2000/00824/contents/043.htm
　なんか難しそうですね、
でも実は、台所や風呂場でよーく体験してる お馴染みのことなんです。味噌汁が少し入った鍋を両手で持って 水平に円を描くようにゆすって、内側のヘリにヘバリ付いてる具を、津波を起こして洗い流すことをするでしょう？ あれそのものなんです。（近似的な話ではなく、厳密にあれそのものです。）
http://ripple.air-nifty.com/natural/041123_1153001.jpg

　地球と月の共通重心の位置を計算してみましょう。　地球と月の質量比は約 81.3：1 なので、共通重心は距離を この割合で分けた場所ですよね、天秤のつりあいの問題ですから。　地球と月の距離は 38万4400 km なので、地球側からは 384400km÷81.3=4730km です。地球の半径は 6380kmなので 地球の内部にあるんですね。そこを中心に地球が公転してるので、鍋の中の味噌汁まわしと同じ運動です。

　参考までに社会勉強を。ｗ
http://www.pref.tottori.jp/tottorikowan/b-know/tide.htm
よく考えてみましょう、こういうのを徹底的に考えると物理の実力が付きます。

余談ですが；自転の遠心力で地球自身がふくらんでる話です。もちろん海底もそれなりに。地球内部が高温で柔らかいからです。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1671650
　潮汐は大変奥が深い問題で、これらを含めた大規模なコンピュータ数値計算が現在の主流です。
（誤記が多かった回答No5,6を修正しました。）

回答No.6

Teleskope

うわ、桁が一つ間違ってました。
正しくは
地球と月の質量比は約 81.3 ： 1
地球側からは 384400km÷81.3 = 4730km

回答No.5

Teleskope

１．
>>　…地球の自転による遠心力は影響しないのでしょうか… <<

　地球の自転による『遠心力』もしっかり参加してます。
↓これは地球の自転軸を垂直に立てた図です。普通ちょっと見ない図でしょ。
http://mywebpages.comcast.net/billotto/image004_tides.jpg
　月や太陽が回る軌道面は傾いてるので海面の盛り上がりも この図では斜めです。で、これに地球の自転遠心力が参加すると、遠心力は海面を「図では真横に」盛り上がらせますから、合成された盛り上がりは、この図より 時計回り方向にずれます。　この結果、地域住民が見る海の盛り上がり光景は、遠心力が参加した結果です。　というよりも、遠心力が無いことは自転してないことなので 日々の満潮干潮そのものがありませんよｗ、年一回だけになってしまいます。

　でもこれは、
>>　月の位置が近い側で満潮になるのは分かりましたが、地球の裏側でも満潮となる理由がわかりません。 <<
の主役ではないです。脇役、助演者です。

２．
>>　月の位置が近い側で満潮になるのは分かりましたが、地球の裏側でも満潮となる理由がわかりません。 <<

　参考までに 起潮力 は通称でして、正確な専門用語は 起潮力（きちょうりょく）です。
↓これは、裏側が盛り上がる成分だけを目で見せて納得させる展示品です。
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2000/00824/contents/043.htm
　なんか難しそうですね、
でも実は、台所や風呂場でよーく体験してる お馴染みのことなんです。味噌汁が少し入った鍋を両手で持って 水平に円を描くようにゆすって、内側のヘリにヘバリ付いてる具を、津波を起こして洗い流すことをするでしょう？ あれそのものなんです。（近似的な話ではなく、厳密にあれそのものです。）
http://ripple.air-nifty.com/natural/041123_1153001.jpg

　地球と月の共通重心の位置を計算してみましょう。　地球と月の質量比は約 813：1 なので、共通重心は距離を この割合で分けた場所ですよね、天秤のつりあいの問題ですから。　地球と月の距離は 38万4400 km なので、地球側からは 384400km÷813=473km です。地球の半径は 6380kmなので 地球の中にあるんですね。そこを中心に地球が公転してるので、鍋の中の味噌汁まわしと同じ運動です。

　参考までに社会勉強を。ｗ
http://www.pref.tottori.jp/tottorikowan/b-know/tide.htm

余談ですが；自転の遠心力で地球自身がふくらんでる話です。もちろん海も海底ごと脹らんでるのです。　正しくは、こういうのも考えないといけないので奥が深いです。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1671650

回答No.4

maekawadesu

海面潮汐については、月の重力、地球と月の回転による遠心力、太陽の重力、地球と太陽の回転による遠心力などがあります。
これらは周期的に変化しますので、海面潮汐は比較的簡単な数式で近似できます。検索してみるといろいろ出てきます。
自転による影響はもちろんあります。ですが時間変化するものではありませんので潮汐とはあまり関係なさそうです。
実際の海面は、地形による海水の移動速度が影響しますので複雑です。

回答No.3

space-alien

僕も同じ疑問を過去に感じました。このとき先生に聞いて納得しました。
図に描いて説明できないので理解してもらえるか、わかりませんが・・・。

　ポイントは、地球も月の周りを回っているということです。僕はこれを聞いて納得しました。

　具体的には、月と地球を立体的に想像してください。次に、月と地球を棒でつないだ状態を想像します。「地球も月の周りを回っている」ことを考慮すれば、棒のどこかに回転の中心があります。実際は、地球の半径の約１／４内側（だったと思います（１／３だったかな？））に、回転の中心があるそうです。

　したがって、月の地球の周りの公転運動の影響は、地球の表側にはほとんど遠心力が働かなく、地球の裏側に大きな遠心力が働くことが理解できます。

　この結果、月の引力により地球の表側、地球に対する月の公転により地球の裏側が満潮になるように力が働くわけです。

　もちろん大潮は、皆さんの回答のとおり、月と地球だけでなく、太陽、月、地球の位置が関係します。

　地球の遠心力は、確かに赤道付近が大きく、極地が小さいのはわかりますが、その場所場所で、ほぼ一定で変化しないので、この質問の趣旨では僕は関係がないと思います。

　もちろんＮｏ２さんの回答のとおり、何時に満潮干潮になるかは、いつ月の正面に例えば日本のどこが来るかが決まるので、当然地球の自転は関係しています。

回答No.2

a375

地球の自転による遠心力は影響しないのでしょうか。そのとうり影響します。
本来潮の干満はその状態のところへ自転により地球が干、満の状態の地点に移動するためといえます。

参考URL：

http://www.geocities.jp/v_vlucky/newpage5.html

回答No.1

perfect_world

月の引力で、引かれるのは海水だけではありません。
見落としがちですが、地球も引っ張られています。
そのため月から見て遠いほうの、海水はあまり引っ張られず、満潮になるのです。