五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】我们学过的数理化——解释潮汐 -- 代码ABC

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                • 家园 引入附加引力场确实能较好的解决问题

                  说renjieah没有解决问题是因为其前段没有承认“惯性力”,因而认为其“本身有引力场”是指普通的万有引力,而不是说“附加引力场”,这是阅读理解的问题。

                  不过引入了“附加引力场”,就带来新的问题:附加引力场的基础如何?大小如何计算(非循环论证的计算)? 方向如何?

                  按俺的理解,正常的万有引力的引力来源是有质量的物质,或者说有质量的物质是万有引力引力场的基础。那么,附加引力场的基础是什么呢?希望“附加引力场”不仅仅是一个为了解释完美而发明的概念。一如引力公式中的引力常数G,我们知道他的数值或者说近似值,但我们不知道为什么是这个值。

                  大小如何计算:以篮球为参照系时,这个作用于地球的附加引力值很大;以地球为参照系时,作用于篮球的附加引力很小。这个是怎么算出来的,是否有万有引力公式的质量、半径这类参数的基础,而不是循环论证。

                  • 家园 质量有两个效应

                    一个是万有引力,一个是惯性。这两个效应往往被看成一样的,其实二者在物理学上是被认为不相干的,只是“碰巧”由同一个物理量衍生出来而且相等。

                    因此,简单地理解这个例子,可以认为,在地球参照系中,地球的质量表现为万有引力,其惯性效应因为(地球相对于系统质心)的加速度很小而被忽略了。而在篮球参照系,万有引力效应(因为相对于地球的质量很小)被忽略了,而惯性效应则被考虑进来了。老爱告诉我们,这二者的效应正好相等,因此两个计算的结果就是相同的。

                    其实,完整的计算公式里面,惯性效应和万有引力效应二者相加才是最终的结果。这里因为其中一个效应小而被忽略了,导致很多误会。

    • 家园 仔细想了一下

      潮汐的确是由于月亮的引力引起的(实际上太阳的引力也有贡献),不过不是简单的吸引就可以解释。由于地球有一定的体积,因此月亮对地球每一点的引力在大小和方向上都不一样,具体的,在两翼的引力有一个向内的夹角。而靠近月亮那端的引力又比远离月亮那端要大。综合起来这些力除了构成一个向心力之外还在两翼有挤压力,以及在轴线上有拉伸力。这样就产生了潮汐。而且是一次就产生两个高潮和两个低潮。所以潮汐一天有两次。具体的潮汐力计算需要用到非惯性参考系的知识,已经超出了高中物理的要求了。

      这段描述我读下来觉得图像还不够清楚,主要因为“两翼”和“轴线”没有对应的解释。我想了一下,自己的理解是这样的:地球月亮之间连条线,海平面可以想象成为是一个椭圆,长轴沿着地月连线。地球和月亮都绕着地月质心旋转,向心力由引力提供。这条线和地球表面相交的两头都会出现(相对)的高潮,靠近月亮一端是因为月亮的引力大于地球表面海水绕地月质心转所需要向心力,所以把海平面“拉”向月亮;远离月亮那端则是因为月球提供引力不足以满足向心力,所以把那头的海平面沿着地月连线往外“甩”,也高了。

    • 家园 有了互联网方便多了

      有两次在外地的侄女问我初中的数学题,试了试,解不出来,马上google、百度了两下,答案很快就发过去了,搞的小姑娘连声夸我水平高,呵呵。

    • 家园 代码兄高才!

      代码兄高才!让我想起了:

      夫君子之行,静以修身,俭以养德。

      非淡泊(澹泊)无以明志,非宁静无以致远。

      夫学须静也,才须学也。

      非学无以广才,非志无以成学。

      淫慢则不能励精,险躁则不能冶性。

        年与时驰,意与日去,遂成枯落,多不接世,悲守穷庐,将复何及! 

    • 家园 好贴啊

      希望楼主能一直把这个系列继续下去 。

      其实我觉得这本身就是科学产生与发展的根本驱动力,如果我们脱离了解释这些日常问题的欲望,那么是多么缺乏乐趣的一件事啊。

    • 家园 花一个,建议配图

      讲得很好,就是不太直观。特别是那几个力。。。强烈建议配图!

    • 家园 引爆水雷

      惊喜:所有在本帖先送花者得【通宝】一枚

      恭喜:你意外获得【西西河通宝】一枚

      谢谢:作者意外获得【西西河通宝】一枚

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    • 家园 写的很好,读完我觉得自己很惭愧~~~
    • 家园 小孩子的问题那是没完没了地

      你永远解释不清楚的。总会问到你不知道的地方。

      这时候的态度应该是鼓励孩子自己找答案,培养自学能力。

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