Discussione:Marea

Marea
Argomento di scuola secondaria di I grado
Materia	scienze
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Progetto Wikipedia e scuola italiana

piccolo appunto sulle teorie eterodosse:

le credenze popolari non riconducono l'influsso della luna al ruolo che può svolgere un'attazione gravitazionale più forte oppure la forza centripeta. Tale influsso è un dato, non spiegato, tramandato da esperienze secolari; anche se le obiezioni mosse smontano l'ipotesi di un contributo di forza gravitazionale o centripeta a questi fenomeni, pur resta vero che parte di questi fenomeni si verificano, e ad essi contribuiranno fattori non ancora considerati legati al passaggio della luna.

tra questi fenomeni è noto che seminando qualunque ortaggio (o albero) nelle fasi che non sono di luna piena, la pianta morirà dopo pochi giorni; è anche noto che filtrando il vino quando c'è luna piena, il vino "fa il punto", diviene aceto ed è da buttare.

metendo i vestiti e le coperte di lana fuori dalla finestra durante le notti di luna piena (in un luogo di campagna), la fibra del tessuto riacquista colore e morbidezza.

maree e forza di laplace

su google è reperibile del materiale che attribuisce le maree all'azione di una forza di laplace creata dal campo magnetico lunare.

il campo magnetico induce nell'acqua delle correnti (elettriche) marine per effetto Lentz e il prodotto de campo lunare magnetico B e della corrente i, genera una forza di Laplace che varia il vettore velocità dell'acqua (regola della mano destra).

variazioni di frequenza,altezza e direzione sono riconducibili a variazioni del vettore velocità.

faraday inventò una macchina in grado di modificare direzione e velocità di un corso d'acqua nel quale sono immersi i poli di un generatore elettrico, ovvero di convertire energia elettrica in energia idraulica: il contrario da idraulico a elettrico è un'operazione di "routine" nelle centrali idroelettriche.

ciò avviene in accordo con la fisica classica, che afferma che le due energie sono due forme di energia primaria (l'unica secondaria è il calore): il che equivale a non affermare una irreversibilità.

se l'acqua salata del mare è un conduttore elettrico, la teoria però non spiega le maree nei fiumi e nell'acqua dolce in genere, che non è un conduttore. Se immergo gli estremi di una pila in acqua dolce non si è in grado di produrre corrente elettrica.

Seconda gobba

Nella voce sta scritto che la "seconda gobba", cioe' l'alta marea dal lato opposto alla Luna (per cui il ciclo di marea dura 12 ore e non 24) e' dovuta alla forza centrifuga. A me i conti non tornano.

Ovviamente se stiamo parlando di forza centrifuga ci poniamo nel sistema di riferimento non inerziale solidale con la rotazione del sistema Terra-Luna. In questo sistema non inerziale un corpo di massa $m$ subisce una forza centrifuga

$F=\omega ^{2}r$

dove $\omega$ e' la velocita' di rotazione del sistema Terra-Luna e $r$ e' la distanza del corpo dall'asse di rotazione, che passa per il centro di massa del sistema. Essendo questa forza conservativa si puo' definire un "potenziale centrifugo" la cui espressione e'

$P_{C}={\frac {1}{2}}\omega ^{2}r^{2}$

(nota: l'energia potenziale centrifuga, che si ottiene moltiplicando il potenziale per la massa, non e' altro che l'energia cinetica del corpo nel corrispondente sistema di riferimento inerziale).

A questo va sommato il potenziale gravitazionale, che e' dato dalla somma del potenziale generato dalla Terra con quello generato dalla Luna:

$P_{G}=-{\frac {GM_{T}}{r_{T}}}-{\frac {GM_{L}}{r_{L}}}$

dove $M_{T}$, $M_{L}$ sono rispettivamente la massa terrestre e quella lunare, $r_{T}$ e' la distanza dal centro della Terra, $r_{L}$ e' la distanza dal centro della Luna.

Ora, per un punto posto sulla superficie terrestre, $r_{T}$ e' uguale al raggio della Terra, mentre la distanza dal centro di massa del sistema Terra-Luna, applicando il teorema del coseno, e'

$r={\sqrt {r_{T}^{2}+r_{C}^{2}-2r_{T}r_{C}\cos \theta }}$

dove $r_{C}$ e' la distanza tra il centro della Terra e il centro di massa del sistema, e $\theta$ e' l'angolo tra il vettore che dal centro della Terra va al punto che stiamo considerando e quello che congiunge il centro della Terra col centro della Luna (se fate il disegno capirete immediatamente), e la distanza dal centro della Luna in prima approssimazione si puo' scrivere come

$r_{L}=d_{TL}-r_{T}\cos \theta$

dove $d_{TL}$ e' la distanza tra il centro della Terra e quello della Luna, e il suo inverso, sempre approssimando al prim'ordine, e'

${\frac {1}{r_{L}}}={\frac {1}{d_{TL}}}\left(1+{\frac {r_{T}}{d_{TL}}}\cos \theta \right)$

Quindi otteniamo per il potenziale totale (gravitazionale piu' centrifugo) l'espressione

$P=-{\frac {GM_{T}}{r_{T}}}-{\frac {GM_{L}}{r_{L}}}+{\frac {1}{2}}\omega ^{2}r^{2}=$

$=-{\frac {GM_{T}}{r_{T}}}-{\frac {GM_{L}}{d_{TL}}}\left(1+{\frac {r_{T}}{d_{TL}}}\cos \theta \right)+{\frac {1}{2}}\omega ^{2}\left(r_{T}^{2}+r_{C}^{2}-2r_{T}r_{C}\cos \theta \right)=$

$=\left(-{\frac {GM_{T}}{r_{T}}}-{\frac {GM_{L}}{d_{TL}}}+{\frac {1}{2}}\omega ^{2}r_{T}^{2}+{\frac {1}{2}}\omega ^{2}r_{C}^{2}\right)+\left(-{\frac {GM_{L}r_{T}}{d_{TL}^{2}}}-\omega ^{2}r_{T}r_{C}\right)\cos \theta$

dove i due termini tra parentesi sono costanti (trascurando le variazioni periodiche della distanza Terra-Luna).

Come vedete, sia il termine gravitazionale sia quello centrifugo vanno come $\cos \theta$, e quindi entrambi "spingono" nella stessa direzione, cioe' quella di alzare il potenziale dal lato rivolto verso la Luna e abbassarlo dal lato opposto. Scusate, e' il contrario. --Gerardo 12:23, 19 nov 2008 (CET)

Calcolando i valori numerici:

• $G=6.674\cdot 10^{-11}kg^{-1}m^{3}s^{-2}$
• $M_{T}=5.974\cdot 10^{24}kg$
• $M_{L}=7.348\cdot 10^{22}kg$
• $r_{T}=6.373\cdot 10^{6}m$ (valore medio)
• $d_{TL}=3.844\cdot 10^{8}m$ (valore medio)
• $r_{C}=d_{TL}{\frac {M_{L}}{M_{T}+M_{L}}}=4.670\cdot 10^{6}m$ (valore medio)
• $\omega =2.662\cdot 10^{-6}s^{-1}$

viene

${\frac {GM_{L}r_{T}}{d_{TL}^{2}}}=211.5m^{2}s^{-2}$

$\omega ^{2}r_{T}r_{C}=210.9m^{2}s^{-2}$

per cui i due termini, potenziale e centrifugo, danno contributi quasi uguali.

Tirando le somme, la forza centrifuga raddoppia l'altezza della "prima gobba", ma non vale a spiegare la seconda: per avere due gobbe ci sarebbe voluto un potenziale piu' basso per $\cos \theta =1$ e $\cos \theta =-1$ e piu' alto per $\cos \theta =0$, invece viene piu' basso per $\cos \theta =1$, piu' alto per $\cos \theta =-1$, e intermedio per $\cos \theta =0$. Quindi questo calcolo prevede una sola gobba.

Sto sbagliando qualcosa? Se si', che cosa? E se no, qual e' la vera causa della seconda gobba??? --Gerardo 12:18, 19 nov 2008 (CET)

Ho capito dove sta l'errore, ho invertito il segno del potenziale centrifugo. La forza spinge sempre da dove il potenziale e' piu' alto verso dove e' piu' basso, quindi se al centro e' zero, fuori deve essere negativo.

Quindi, in realta', i contributi del potenziale gravitazionale e di quello centrifugo al prim'ordine si cancellano, e diventano essenziali i termini del second'ordine che nel mio calcolo ho trascurato.

In effetti la velocita' di rotazione $\omega$ non e' indipendente dalle altre quantita' in gioco, ma ha esattamente il valore per cui l'accelerazione centripeta della Terra e' quella provocata dall'attrazione della Luna:

$\omega ^{2}r_{C}={\frac {GM_{L}}{d_{LT}^{2}}}$

e sostituendo nell'espressione che avevo calcolato sopra (col segno corretto) viene

$-{\frac {GM_{L}r_{T}}{d_{TL}^{2}}}+\omega ^{2}r_{T}r_{C}=-{\frac {GM_{L}r_{T}}{d_{TL}^{2}}}+{\frac {GM_{L}r_{T}}{d_{TL}^{2}}}=0$

per cui i due termini del prim'ordine si cancellano esattamente (qui sopra mi venivano due valori leggermente diversi perche' avevo usato dei numeri approssimati) e la marea e' interamente causata dal termine di second'ordine del potenziale gravitazionale, che essendo di second'ordine, appunto, vale zero per $\cos \theta =0$ ed e' massimo per $\cos \theta =\pm 1$. Quindi vengono proprio due gobbe.

Pero' quello che c'e' scritto nella voce resta sbagliato: non e' corretto dire che la prima gobba e' dovuta all'attrazione della Luna e la seconda alla forza centrifuga. Entrambe sono dovute alla combinazione delle due forze. Anzi, volendo sottilizzare, il termine del second'ordine viene interamente dalla forza di gravita'. --Gerardo 15:04, 19 nov 2008 (CET)

Ho sistemato la voce. --Gerardo 16:17, 19 nov 2008 (CET)

Effetto della Luna

Su Focus ho letto che l'effetto della Luna sulla marea è in realtà poco più che nullo: l'effetto che esercita la Luna sulla terra è quella di un pisello sopra le nostre teste all'altezza di 1 metro. E non credo che un pisello possa causare una marea. Hanno preso una cantonata? O è vero che non causa le maree? Empiricamente in effetti se la Luna causa maree di metri sulla Terra, cosa può causare la gravità terrestre sulla Luna? Qualche puntualizzazione al riguardo?--109.113.73.77 (msg) 21:54, 7 ago 2012 (CEST)

Allora come spiegano le maree? L'attrazione (forza) di gravità è proporzionale al quadrato della distanza ed alla massa, quindi, considerando nullo l'effetto della Luna e le distanze dagli altri corpi celesti (il Sole per primo) non si potrebbero spigare le maree. - --Klaudio (parla) 21:58, 7 ago 2012 (CEST)

In realtà le attribuiscono solo al Sole. Infatti mi pareva strana questa cosa; ho sempre saputo che interveniva la Luna nelle maree. Strano che Focus abbia affermato di queste cose.--109.113.213.235 (msg) 22:59, 7 ago 2012 (CEST)

Salve, anche questo video di Neil deGrasse Tyson attribuisce la causa principale delle maree al sole. La cosa a me non sembra troppo controintuitiva: per quanto la luna sia quasi 400 volte più vicina del sole, la massa di quest'ultimo è quasi 30 milioni di volte maggiore! Per essere più chiari, nel sole è concentrata il 98,86% della massa del sistema solare, mentre nella luna solo lo 0,000000036%: Il fatto che sia il quadrato della distanza a contare non è abbastanza per supplire a questa gigantesca differenza. D'altronde, se l'effetto gravitazionale del sole sulla terra fosse negligibile (come sostenuto da Klaudio), allora non vi staremmo orbitando attorno. Personalmente credo che attribuire le maree primariamente all'effetto della luna sia un errore, e neanche un errore da poco.--Gorund (msg) 14:46, 22 set 2018 (CEST)

Dopo aver attentamente riguardato il video, devo correggermi: è specificato quasi all'inizio che la luna vale per approssimativamente i 2 terzi della marea, e il sole fa il resto. Quindi, per quanto sia vero che la marea è principalmente dovuta alla luna, resta il fatto che la marea causata dal sole non è trascurabile.--Gorund (msg) 14:56, 22 set 2018 (CEST)

"forza centrifuga" nel calcolo delle forze di marea?

Non mi risulta che la forza centrifuga abbia un ruolo nel calcolo delle maree, essendo una forza apparente. Che io sappia (e come è possibile riscontrare in diversi testi) la forza di marea va calcolata in termini di corpo in caduta libera. Controlliamo? --18:11, 15 apr 2016 (CEST)

In questo sito è spiegato che la forza centrifuga non ha alcuna merito nelle marea http://www.vialattea.net/maree/

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