水が本質的に非圧縮性である場合、なぜ潮汐があるのですか？

If Water Is Essentially Incompressible

解決：

非圧縮性 ：圧縮できません。

圧縮可能 ：熱力学および流体力学では、圧縮率は、圧力（または平均応力）の変化に対する応答としての流体または固体の相対的な体積変化の尺度です。

したがって、水はその体積を変えません。同じ量の水は多くの形をとることができます。

地球以外の重力がないとき$ 1 / r $ポテンシャルは海洋に作用し、等電位面は単一のポテンシャルによって定義され、海洋は等電位の形で落ち着きます。地球は実際には球体ではないため、これらの等電位面は異なりますが、考え方は同じです。

反対のとき$ 1 / r $月のポテンシャルとしてのポテンシャルは、時間的に十分に強いです$ t $追加するには$ -1 / r '$（（$ r $地球の中心から、$ r '$月の中心から）ポテンシャル、そして水が落ち着く等ポテンシャルの形は、最も接近したその時に乱されます。

これは問題の解決策が与えるものです：

図2：地球の表面での月の重力微分場は（太陽による別のより弱い微分効果とともに）潮汐発生力として知られています。これは、潮汐作用を促進する主要なメカニズムであり、2つの潮汐等電位バルジを説明し、1日あたり2つの満潮を説明します。この図では、地球は中央の青い円であり、月は右に遠く離れています。左右の矢印の外向きの方向は、月が頭上（または天底）にある場所で、その摂動力が地球と海の間の摂動力に対抗していることを示しています。

したがって、膨らみを生成するのは水の形を変える能力であり、時間とともに変化する月の動きは、これらの膨らみを地球に対して動かします。

地球潮汐も存在することに注意してください。つまり、それを構成する固体の弾性が許す限り、地面も膨らみます。また、海底と陸地の境界の地質によって、また水が流体であり、流体の流れの方程式に従うという理由だけで、水潮は場所によって異なって現れる可能性があることに注意してください。

私はあなたがの写真から始めたと思います 水を上下させる潮 それは自然な絵ですが、それは間違っています。そうではありません。その絵が正しければ、深い井戸を掘るだけで潮汐を測定できるはずです。

何が起こるかというと、月（と太陽）の影響により、「レベル」が意味するものの形が変化します-技術的には、 等電位面 、重力ポテンシャルエネルギーが惑星全体で等しい表面。アンナVの写真はここで見るものです。

ローカルでは、このグローバルな形状の変化は傾斜に変換されます。数時間前に水平だった海や湖は、等電位面が（月に続いて）移動したため、もはや水平ではないと感じています。したがって、その水は、そのような状況で水が行うこと、つまり流れを行います。 横向き 新しい定義の下でレベルになるまで、「高」から「低」へ。そして、水は横に流れるために圧縮可能である必要はありません。

これの良いモデルは、大きくて平らな浅いトレイを取り、半分を水で満たすことです。次に、左右に傾けます。水面は最終的に水平になりますが（これは実験では等電位面であるため）、上下に伸ばすのではなく、一方の側からもう一方の側にスロッシングすることによってそれを行います。 （ここでの違いは、トレイが地球に対して移動する等電位面ではなく、等電位面に対して移動していることですが、効果は同じです）。

移動するときにトレイ内の水が揺れることも、潮の干満にとって重要です。完全に摩擦のない完全に慣性のない海での満潮と干潮の高さの差はわずか18インチかそこらです。私たちが実際の生活ではるかに大きな潮を引くという事実は、海底の実際の水のスロッシングと、興味深い形の丸い海岸線にかかっています。