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Force de gravité et marées en conjonction

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La gravité et l'accélération centrifuge génèrent les marées, le mouvement des océans qui élève et abaisse leur niveau avec une fréquence de 12 heures. Leur origine peut être générée aussi bien par la lune que par le soleil.

>Modèle

ID:(1523, 0)



Mécanismes

Iframe

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Code
Concept

Mécanismes

ID:(15439, 0)



Variation de la gravité perpendiculaire au rayon, en conjonction

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Il y a une contribution de l'attraction gravitationnelle du corps céleste qui attire l'eau vers la région équatoriale :



L'hypoténuse du triangle est liée au catéto vertical par :

$R\sin\theta$



et au catéto horizontal par :

$d - R\cos\theta$



Selon le théorème de Pythagore, la somme des carrés des catétos est égale au carré de l'hypoténuse, donc nous obtenons :

$R^2\sin^2\theta+(d-R\cos\theta)^2=d^2+R^2-2Rd\cos\theta$

ID:(11635, 0)



Variation de la gravité parallèle au rayon, en conjonction

Image

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Il existe une contribution de l'attraction gravitationnelle du corps céleste qui attire l'eau vers le rayon, ce qui a tendance à déplacer l'eau vers la zone de l'équateur :



L'hypoténuse du triangle est formée par le catéte vertical :

$R\sin\theta$



et le catéte horizontal :

$d - R\cos\theta$



Selon le théorème de Pythagore, nous avons :

$R^2\sin^2\theta+(d-R\cos\theta)^2=d^2+R^2-2Rd\cos\theta$

ID:(11658, 0)



Modèle

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Paramètres

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Unités MKS
$R$
R
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m

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Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation: à , puis, sélectionnez la variable: à

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Traduit

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Variable Donnée Calculer Cible : Équation À utiliser




Équations

#
Équation

$ a_c = \displaystyle\frac{ G M }{ d ^2+ R ^2-2 d R \cos \theta }$

a_c = G * M /( d ^2+ R ^2-2* d * R *cos( theta ))


$ \displaystyle\frac{ \Delta a_{cx} }{ a_c } =\displaystyle\frac{ d - R\cos\theta }{ \sqrt{ d ^2+ R ^2-2 d R \cos \theta } }$

Da_cx / a_c = ( d - R * cos( theta ))/sqrt( d ^2 + R ^2 - 2 * d * R * cos( theta ))


$ \Delta a_{cx} = \displaystyle\frac{ G M }{ d ^2}\left(1+\displaystyle\frac{2 R \cos \theta }{ d }\right)$

Da_cx = G * M *(1 + 2* R * cos( theta )/ d )/ d ^2


$ \displaystyle\frac{ \Delta a_{cy} }{ a_c } =\displaystyle\frac{ R\sin\theta }{ \sqrt{ d ^2+ R ^2-2 d R \cos \theta } }$

Da_cy / a_c = R * sin( theta ) / sqrt( d ^2 + R ^2 - 2 * d * R * cos( theta ))


$ \Delta a_{cy} = \displaystyle\frac{ G M }{ d ^2 }\displaystyle\frac{ R \sin \theta }{ d }$

Da_cy = G * M * R * sin( theta )/ d ^3

ID:(15434, 0)



Variation de l'accélération perpendiculaire au rayon, en conjonction

Équation

>Top, >Modèle


Pour déterminer la variation de l'accélération perpendiculaire au rayon, nous pouvons utiliser la similitude de triangles pour égaliser la relation

$\displaystyle\frac{\Delta a_{cy}}{a_c}$



avec le comprimento

$d-R\cos\theta$



et l'hypoténuse

$\sqrt{d^2+R^2-2dR\cos\theta}$

.

Par la similitude de triangles, nous avons avec que

$ \displaystyle\frac{ \Delta a_{cy} }{ a_c } =\displaystyle\frac{ R\sin\theta }{ \sqrt{ d ^2+ R ^2-2 d R \cos \theta } }$

$R$
Rayon de la planète
$m$
8566

.

ID:(11643, 0)



Accélération perpendiculaire au rayon, en conjonction

Équation

>Top, >Modèle


Avec la loi de la gravitation de Newton, avec , c'est:

$ F = G \displaystyle\frac{ m_g M }{ r ^2}$



On peut, avec la définition de la force, avec :

$ F = m_i a $



Et le rayon au carré:

$r^2=d^2+R^2-2dR\cos\theta$



Calculer l'accélération en remplaçant le rayon dans la force et en résolvant l'accélération. Cela donne avec l'accélération:

$ a_c = \displaystyle\frac{ G M }{ d ^2+ R ^2-2 d R \cos \theta }$

$R$
Rayon de la planète
$m$
8566

ID:(11644, 0)



Accélération d'approche perpendiculaire au rayon, en conjonction

Équation

>Top, >Modèle


Avec , la relation entre la variation de l'accélération et l'accélération est :

$ \displaystyle\frac{ \Delta a_{cy} }{ a_c } =\displaystyle\frac{ R\sin\theta }{ \sqrt{ d ^2+ R ^2-2 d R \cos \theta } }$



Et comme l'expression pour l'accélération est avec :

$ a_c = \displaystyle\frac{ G M }{ d ^2+ R ^2-2 d R \cos \theta }$



Il en résulte que :

$\Delta a_{cy} = GM\displaystyle\frac{R\sin\theta}{(d^2 + R^2 - 2dR\cos\theta)^{3/2}}\sim \displaystyle\frac{GM}{d^2}\displaystyle\frac{R\sin\theta}{d}$



Par conséquent, dans l'approximation d\gg R, nous pouvons approximer avec par :

$ \Delta a_{cy} = \displaystyle\frac{ G M }{ d ^2 }\displaystyle\frac{ R \sin \theta }{ d }$

$R$
Rayon de la planète
$m$
8566

ID:(11645, 0)



Variation de l'accélération parallèle au rayon, en conjonction

Équation

>Top, >Modèle


Pour déterminer la variation de l'accélération parallèle au rayon, nous pouvons utiliser la similitude des triangles pour égaliser la relation

$\displaystyle\frac{\Delta a_{cx}}{a_c}$



avec la longueur

$d+R\cos\theta$



et l'hypoténuse

$\sqrt{d^2+R^2-2dR\cos\theta}$



Par similitude de triangles, nous avons avec que

$ \displaystyle\frac{ \Delta a_{cx} }{ a_c } =\displaystyle\frac{ d - R\cos\theta }{ \sqrt{ d ^2+ R ^2-2 d R \cos \theta } }$

$R$
Rayon de la planète
$m$
8566

ID:(11647, 0)



Accélération d'approche parallèle au rayon, en conjonction

Équation

>Top, >Modèle


Avec et rayon de la planète $m$, la relation est :

$ \displaystyle\frac{ \Delta a_{cx} }{ a_c } =\displaystyle\frac{ d - R\cos\theta }{ \sqrt{ d ^2+ R ^2-2 d R \cos \theta } }$



Et comme pour et rayon de la planète $m$,

$ a_c = \displaystyle\frac{ G M }{ d ^2+ R ^2-2 d R \cos \theta }$



Ainsi, nous avons :

$\Delta a_{cx} =GM\displaystyle\frac{d - R\cos\theta}{(d^2 + R^2 - 2dR\cos\theta)^{3/2}}\sim \displaystyle\frac{GM}{d^2}\left(1+\displaystyle\frac{2R\cos\theta}{d}\right)$



Par conséquent, dans l'approximation d\gg R, nous pouvons approximer avec par :

$ \Delta a_{cx} = \displaystyle\frac{ G M }{ d ^2}\left(1+\displaystyle\frac{2 R \cos \theta }{ d }\right)$

$R$
Rayon de la planète
$m$
8566

ID:(11650, 0)