úvod
Kto bol pri oceáne, videl, ako sa voda dvakrát denne zdvihne a zase opadne. Na plochých pobrežiach sa more pri odlive vzdiali aj o kilometre a lode v prístavoch ostanú ležať na dne. Príčinou je gravitácia Mesiaca a v menšej miere aj Slnka.
teória
Dve vydutiny vody
Mesiac priťahuje celú Zem, ale nie všade rovnako. Vodu na strane obrátenej k Mesiacu priťahuje silnejšie ako stred Zeme, lebo je k nemu bližšie. Vodu na odvrátenej strane priťahuje slabšie ako stred Zeme. Voda na bližšej strane sa tak k Mesiacu trochu „predbehne“ a na vzdialenej strane trochu „zaostane“. Vzniknú dve vydutiny vody: jedna smerom k Mesiacu a druhá na opačnej strane Zeme. Medzi nimi je voda nižšie.
Tieto sily vznikajú z rozdielu príťažlivosti medzi rôznymi miestami a voláme ich slapové sily. Príliv a odliv spolu voláme slapy.
teória
Prečo dvakrát denne
Zem sa pod vydutinami otáča. Každé miesto na pobreží tak prejde pod jednou vydutinou, potom pod druhou, a zažije dva prílivy a dva odlivy. Mesiac sa však medzitým posunie po svojej dráhe, a tak sa Zem musí otočiť o kúsok viac, kým je to isté miesto znova pod Mesiacom. Trvá to 24 hodín a 50 minút. Prílivy preto prichádzajú každých 12 hodín a 25 minút a každý deň asi o 50 minút neskôr ako predchádzajúci deň.
teória
Skočný a hluchý príliv
Slnko tiež vytvára vydutiny vody, asi polovičné oproti Mesiacu. Keď sú Slnko, Zem a Mesiac v jednej priamke, pri nove a pri splne, vydutiny sa sčítajú. Príliv je vtedy najvyšší a odliv najnižší, hovoríme mu skočný príliv. Pri prvej a poslednej štvrti ťahá Slnko vodu kolmo na smer k Mesiacu, vydutiny sa čiastočne vyrušia a rozdiel medzi prílivom a odlivom je najmenší: hluchý príliv.
vyskúšaj si
Príliv a odliv
Nastav fázu Mesiaca, pri ktorej je rozdiel medzi prílivom a odlivom najväčší, teda skočný príliv.
0 / 0Čo spôsobuje príliv a odliv?
0 / 0teória
Kde sú prílivy najväčšie
Na otvorenom oceáne sa hladina zdvihne len asi o pol metra. Pri pobreží, v plytkých moriach a v zálivoch, ktoré sa zužujú ako lievik, je rozdiel oveľa väčší. Rekord drží záliv Fundy v Kanade, kde sa hladina mení až o 16 metrov. Vo Francúzsku pri ostrove Mont-Saint-Michel je to vyše 14 metrov. V Stredozemnom mori sú prílivy len niekoľko desiatok centimetrov.
Slapové sily naťahujú aj pevnú Zem. Zem pod Slovenskom sa dvakrát denne zdvíha a klesá až o niekoľko desiatok centimetrov. Nezbadáme to, lebo sa zdvíha všetko okolo nás naraz. Presné prístroje to však merajú a pri urýchľovačoch častíc či pri družicovej navigácii sa to musí započítať.
Zapamätaj si: príliv a odliv spôsobuje gravitácia Mesiaca a menej aj Slnka. Na Zemi sú naraz dve vydutiny vody, k Mesiacu a na opačnej strane. Príliv prichádza dvakrát za 24 hodín a 50 minút. Skočný príliv je pri nove a splne, hluchý pri štvrtiach.
Slapové zrýchlenie
Mesiac s hmotnosťou M vo vzdialenosti d udeľuje stredu Zeme zrýchlenie κ · M : d². Miestu na Zemi bližšie k Mesiacu o polomer Zeme R udeľuje κ · M : (d − R)². Rozdiel týchto zrýchlení je pre R ≪ d približne
as ≈ 2κ · M · R : d³
Slapové zrýchlenie teda klesá s treťou mocninou vzdialenosti, nie s druhou ako gravitácia. Preto má Slnko, hoci priťahuje Zem asi 180-krát silnejšie ako Mesiac, menší slapový účinok:
(MSlnko : MMesiac) · (dMesiac : dSlnko)³ = (1,99 · 10³⁰ : 7,35 · 10²²) · (3,844 · 10⁸ : 1,496 · 10¹¹)³ ≈ 0,46
Pre Mesiac vychádza slapové zrýchlenie asi 1,1 · 10⁻⁶ m/s², teda desaťmilióntina g. Na zdvihnutie oceánu o pol metra to stačí, lebo pôsobí na obrovské množstvo vody.
Viazaná rotácia Mesiaca
Slapové sily Zeme deformujú aj Mesiac. Kým sa Mesiac v minulosti otáčal rýchlejšie, trenie v jeho vnútri ho brzdilo, až sa jeho otáčanie zosúladilo s obehom. Mesiac sa dnes otočí okolo osi raz za 27,3 dňa, presne raz za jeden obeh, a k Zemi je stále obrátený tou istou stranou. Hovoríme tomu viazaná rotácia.
Podobne Mesiac brzdí Zem. Deň sa predlžuje asi o 2 milisekundy za storočie a Mesiac sa od Zeme vzďaľuje asi o 3,8 cm ročne. Pred stovkami miliónov rokov trval deň len okolo 22 hodín.
rozšírenie Elektrárne na príliv
Prílivová voda nesie obrovskú energiu. Vo Francúzsku pri ústí rieky Rance funguje od roku 1966 prílivová elektráreň s výkonom 240 MW. Hrádza zadrží vodu pri prílive a pri odlive ju púšťa cez turbíny, ktoré pracujú v oboch smeroch. Taká elektráreň vyrába elektrinu predvídateľne podľa Mesiaca, ale vhodných zálivov s veľkým prílivom je na Zemi málo.
teória
Časté chyby
- „Príliv je len na strane Zeme obrátenej k Mesiacu.“ Vydutiny sú dve, aj na opačnej strane Zeme.
- „Príliv býva raz za deň.“ Býva dvakrát, asi každých 12 hodín a 25 minút.
- „Slnko nemá na príliv žiadny vplyv.“ Má asi polovičný vplyv ako Mesiac a spôsobuje rozdiel medzi skočným a hluchým prílivom.
- „Mesiac sa neotáča okolo svojej osi.“ Otáča sa, ale presne raz za jeden obeh okolo Zeme.
Všetko o gravitačnom poli si môžeš overiť v teste Precvičovanie: test z gravitačného poľa.