Locuitorii din mai multe așezări de pe malul mărilor și oceanelor în fiecare zi, există un fenomen natural foarte interesant - ridicarea periodică și coborârea apei în largul coastei.
O astfel de fluctuație periodică a apei în oceanele și mările sunt numite maree.
Cel mai notabil Tides în largul coastei oceanului sau a mărilor deschise. Se observă, de obicei, următoarea imagine. In timpul zilei, sau mai degrabă de 24 de ore și 50 de minute, nivelul apei la coasta crește de două ori și scade de două ori.
Creșterea nivelului apei de la cel mai mic la cel mai mare se face treptat și la început încet și apoi mai mult și mai rapid. Este nevoie de o medie de aproximativ 6 ore 12,5 minute. După aceea, scăderea nivelului apei. Coborârea continuă, în medie, 12,5 ore și 6 minute.
Una dintre cele două bufeuri pe zi, pentru o anumită zonă are loc la scurt timp după Luna ajunge la poziția cea mai înaltă în cer (punctul culminant superior). Bazat pe acest lucru și pe coincidența perioadei dublu Tide (24 de ore și 50 de minute), cu o perioadă de vizibilă a Lunii în jurul Pământului în cele mai vechi timpuri, oamenii au asociat cu mareele și luna.
De fapt, principala cauză a mareelor ca prim semnalate de Isaak Nyuton - este atracția Lunii Pământului, mai precis, diferența dintre atracția Lunii Pământul ca un întreg, pe de o parte, și învelișul de apă - pe de altă parte.
În termeni generali, teoria lui Newton explică mareele astfel.
Atracția atracția Pământului Luna Luna este format din particule individuale ale Pământului. Particulele, care sunt în prezent aproape de Lună, a atras mai mult și mai îndepărtat - mai slab. Dacă Pământul ar fi absolut rigide, atunci diferența în puterea de atracție a particulelor sale nu ar juca nici un rol. Dar Pământul nu este perfect corp ceresc rigid. In plus, aceasta este acoperită de oceane și mări, care ocupă 71% din suprafața sa. Prin urmare, diferite atragerea particulelor in apropiere de suprafața Pământului și lângă centrul său (această diferență se numește forța mareelor), deplasări particulele în raport cu celălalt, și pământul, în special cochilia apos își schimbă forma, este deformată.
Luați în considerare Figura 1. Particulele de apă sunt cele mai apropiate de luna la moment (în figură în apropierea punctului A) este atras mai puternic de Luna si particulele, cele mai îndepărtate de ea (lângă punctul V), - mai slabă decât particulele din centrul Pământului. Prin urmare, apa sub formă de particule în apropierea punctului A sunt deplasate spre luna mai și particule în apropierea punctului B - mai puțin decât particulele din centrul învelișului pământ și pământul de apă deformează - se extinde în direcția Lunii.
Deformează și se întinde până luna în general, toate Pământ solid, dar mult mai mici, din moment ce este compus din materie, sunt mult mai vâscoase decât apa.
Astfel, la partea Pământului cu care se confruntă luna și pe partea opusă a acestuia (lângă punctele A și B) a apei crește, așa-numitele proeminențe formate mareelor și se acumulează în exces de apă. În apropierea punctelor B și nivelul apei D scade, apa curge, și aici valul.
mareice în apropierea traverselor A și B caută să păstreze în legătură cu Luna în aceeași poziție. Și dacă Pământul nu se rotesc, iar Luna era staționată în raport cu Pământul, Pământul cu coajă de apă să fie întotdeauna aceeași formă care se extinde în direcția Lunii, și nici o maree nu ar fi. Cu toate acestea, Pământul se rotește și Luna pentru terestre se deplasează de observator pe cer de la vest la est, iar pentru a doua zi, deoarece face o rotație completă în jurul Pământului. De aceea maree ca a urmat luna si sa mutat pe suprafața mărilor și oceanelor. O așa-numita val (mai precis, cele două valuri sunt în părți opuse ale globului). Se mișcă în oceanele și mările, de la vest la direcția est, spre rotația Pământului la o viteză de aproximativ 1800 km / oră. Deasupra fiecare punct în valul oceanului, ridica nivelul apei, are loc de două ori pe zi.
În ocean, nivelul apei în timpul trecerii valului mareic crește ușor, cu o medie de câteva zeci de centimetri, și este firesc ca este imperceptibil, de exemplu, pentru persoanele care navighează pe navă. Dar coasta chiar și o creștere a nivelului apei este deja vizibil. În plus, coasta, mai ales în golfuri înguste, sau golfuri, nivelul apei este ridicat mult mai mare decât în ocean deschis, ca mal continent împiedică deplasarea undei mareelor și apa se acumulează pe parcursul intervalului de timp dintre mareea. Prin urmare, aproape de malurile mareelor (mai precis, diferența dintre nivelurile de apă la maree înaltă și reflux), ajungând la o medie de 4-5 m cel mai mare valul -. Aproximativ 18 m - se observă într-unul din golfurile de pe coasta Canadei.
În URSS, cele mai mari maree - aproximativ 13 de metri - sunt observate la buze Gizhiginskoy Penzhina și pe Marea Okhotsk.
În mările interioare, cum ar fi Marea Baltică și Marea Neagră, mareele sunt foarte mici și aproape invizibile. Acest lucru se datorează faptului că, prin strâmtorile înguste care leagă marea cu astfel de oceane, pe timpul refluxului de valul de a nu avea timp să pătrundă în mare corpuri semnificative de apă care se deplasează cu val oceanului. Cu toate acestea, în fiecare mare închisă sau lac au loc val independent și mișcarea de masă a apei în interiorul acestor mări și lacuri. Dar mai puțin de o mare sau lac, mai puțin apa este trecerea de la ea o bancă la alta, iar refluxul mai mici și de debit. De exemplu, în mareele Marea Mediterană ajunge la 1-2 metri, în timp ce în Marea Neagră - 10 cm.
Aceasta este o imagine schiță a mareelor și a cauzelor acestora.
Un studiu mai detaliat al mareelor observate sunt fenomene foarte interesante și foarte complexe.
Moment plin de apă într-o anumită zonă nu coincide cu punctul culminant al Lunii, și întotdeauna cu întârziere. Acest lucru se datorează faptului că frecarea de apă pe fundul oceanelor și apele interioare o frecare câteva întârzie mișcarea valului mareelor, și nu ține pasul, ca să spunem așa, a Lunii. val ajunge elementul în ocean numai după o anumită perioadă de timp după punctul culminant al Lunii, astfel încât o linie dreaptă trasată prin protuberanțele maree pe laturile opuse ale globului, direcția est se întinde de la centrul pământului la luna (Fig. 2).
Amploarea retardarea mareelor în zona în comparație cu momentul culminant al Lunii este numit „aplicat o oră.“
Fig. 2. Pentru un observator la M Luna culminează. crestele val sunt în acest moment pe linia NM.
În diferite zone, „Aplicată Hour“ este diferit, deoarece depinde de partea de jos topografiei și bănci. De exemplu, în Ostend (Belgia) "Applied h" este egală cu o medie de 25 de minute, Gibraltar - 1 oră 47 minute, Brest (Franța) - 3 ore 46 minute, în unele golfuri din Marea Albă - 5 ore, etc ...
În aceeași zonă înălțimea mareelor în fiecare zi în schimbare. Acest lucru se datorează în primul rând faptului că distanța de la Pământ la Lună, și înălțimea Lunii deasupra orizontului în zona de la momentul culminant al tuturor modificărilor de timp. Modificări în acest sens, și amploarea forțelor mareice actuale. Există o formulă pentru forța mareelor care acționează pe unitatea de masă pe suprafața Pământului, în punctul culminant Luna
F = (2f MR / r 3) sqrt (1 - 3/4 cos h)
unde f - este constanta gravitațională, M - masa de lună, R - raza Pământului, distanța r- de Luna Pământului, h - înălțimea lunii pe cer, în punctul culminant, sqrt - rădăcină pătrată.
În termen de o lună distanta de la Luna Pământului variază de la aproximativ r = 365000. Km la 405 km de r =, iar modificările puterii mareelor de aproximativ 1,4 ori. Inaltimea Lunii pe cer, în punctul culminant variază într-o lună, în medie, cu 47 °, în care această modificare amplitudine variază cu o perioadă de 19 ani 37 - 57 °; Acest lucru duce atât la fluctuațiile lunare din înălțimea mareelor și să oscileze cu o perioadă de aproximativ 19 ani.
acțiunea mareelor Vizibile are pe Pământ și soarele, și pentru același motiv ca și cea a Lunii. Desi soarele este de Pământ este mult mai departe decât Luna (o medie de 389 de ori), dar masa sa este mult mai mare decât masa Lunii (până la 27 de milioane. Timpul), și, prin urmare, efectul său este, de asemenea, mare.
Momentele syzygiile (m. E. Pământului, Luna și Soarele sunt aranjate pe o linie dreaptă) solar și lunar val sunt adăugate unul de altul, și momente în cuadratură (când direcția de pe pământ la lună și soare diferă una de cealaltă cu 90 °) val solare crește ușor nivelul de reflux și ușor scade nivelul de maree. Prin urmare, înălțimea curentului la momentul syzygy este de aproximativ 2,7 ori mai mult decât în cuadratură.
În plus față de aceste motive principale oscilații mareele înălțime, sunt cele mai mici. Acestea sunt în principal legate de particularitățile de mișcare a Lunii în jurul Pământului și pământul în jurul soarelui.
Teoretic, efectul mareelor este, de asemenea, planeta, dar este prea mic pentru a fi detectate.
Sub influența forțelor mareice deformate nu numai coajă de apă, dar, de asemenea, toate corpul solid al Pământului. Astfel, valul apar pe suprafața solidă a Pământului. Ei nu ar fi deloc, dacă Pământul au fost complet solide. Dimpotrivă, ei ar fi cel mai mare, în cazul în care Pământul este lichid. Observațiile val pe suprafața solidă a Pământului poate judeca despre substanța elastică Pământului. Aceste observații indică faptul că pământul în proprietățile lor elastice posedă o bilă de oțel.
fortele mareice provoca, de asemenea, pământ de aer teaca deformare. Ele sunt exprimate în primul rând în fluctuațiile periodice ale presiunii atmosferice. Detectate ca variații periodice ale proprietăților diferitelor straturi ale atmosferei.
Tides muta corpurile mari de apă, iar oamenii mult timp în urmă a început să se gândească la modul de a face aceste mase de apă pentru a roti roata de turbine care generează energie electrică. În ultimii ani, această problemă a fost rezolvată aproape, iar în viitorul apropiat oamenii vor folosi în mod obișnuit energia mareelor.
Principiul de funcționare al mareelor simplu hidroelectrică. În Golful, în cazul în care există mai mult sau mai puțin semnificative mareelor și a construit un baraj care separă partea golfului din ocean. La maree înaltă sau refluxului se formează diferența de nivel de apă între ocean și partea separată a golfului. Apa pe canalul special de papură prin barajul de sus în jos și conduce turbinelor instalate acolo.
La convenabil turbină de putere așa-numitele maree reversibile. Ele se rotesc într-o singură direcție (la maree înaltă) și apoi partea cealaltă (la reflux).
centrale hidroelectrice mareice sunt proiectate în Franța, Statele Unite ale Americii, Anglia și multe alte țări. În URSS, a început construcția unei instalații pilot de maree hidroelectrică din Golful Sour pe coasta Peninsulei Kola.