Misconcepten: de getijdenwerking

[Bas]

Bij een zoektocht naar de juiste verklaring van de getijdenwerking stuitte ik op deze website: http://www.lhup.edu/~dsimanek/scenario/tides.htm Het blijkt dus zo te zijn dat er nogal vaak misconcepten opduiken als het gaat over de verklaring van de getijdenwerking, zelfs in studieboeken. Ik kan mij vergissen, maar ik meende dat ook op dit forum ooit een onjuiste verklaring van dit fenomeen werd gehanteerd. Ik begrijp het nog steeds niet volledig, maar het komt erop neer dat de getijden puur en alleen verklaard worden door de gravitatiekrachten van de maan en (in veel mindere mate) de zon. Dat hier ook centrifugaalkrachten een rol in spelen klopt dus niet. Maar... dat stuk begrijp ik nog niet helemaal. Is er iemand die mij - al dan niet na het betreffende stuk te hebben gelezen - in begrijpelijke termen kan uitleggen waarom het zo is dat uit het feit dat deze (schijn)kracht op elk punt op aarde exact gelijk is, volgt dat de kracht niet voor een 'getijdebult' kan zorgen? Ik blijf het maar vergelijken met een kom water die je rondjes laat draaien op tafel en waarbij het water door de centrifugaalkracht tegen de rand omhoog gaat staan. Ergens klopt daar iets niet, maar ik kan er niet goed een vinger achter krijgen...

[Jan van de Velde]

Het punt is dat de aarde helemaal niet draait om dat barycentrum, dat is niet een vaste as ergens op één punt in de aarde.

http://www.vialattea.net/maree/eng/index.htm

case 2

een betere uitleg kan ik helaas niet bedenken, en voor niet-wiskundigen als ik is die eerste flash-animatie in dit filmje gelijk duidelijk. Als je alle mogelijkheden van referentiestelsels wil bespreken (en dat doen ze hier) wordt het hier en daar onvermijdelijk nogal wiskundig. En allemaal komen ze op hetzelfde uit: die vermeende centrifugaalkrachten zijn er niet en zitten er dus voor niks tussen.

Helaas spreekt 90% van wat je in de literatuur over dit onderwerp vindt over die centrifugale bult. Voor wie het nóg niet wil geloven, die neme zijn rekenmachien, kloppe er dat centrifugaalverhaal in, en kome tot de conclusie:

Besides, this calculation gives a tidal acceleration whose magnitude is about 70 times the real one :eusa_whistle: ,

oepsie.

[Bas]

Dank voor de nieuwe link, weer genoeg stof om mee aan de gang te gaan. Ik ga er binnenkort nog eens goed voor zitten als ik wat helderder ben. Het blijft lastige materie vind ik.. :eusa_whistle:

[eendavid]

Het is toch een zeer eenvoudig punt eigenlijk? Door centrifugaalkracht verandert de vorm van de aard-oppervlakte van een sfeer naar een ellipsoide (enfin, benaderend, het gaat meer naar een geoide). Stel even dat er geen maan, en geen zon is, dan zou de aarde gewoon steeds diezelfde ellipsoidale vorm hebben. Er zou geen verandering zijn in de vorm van de aarde: op elk punt van de aarde blijft het waterniveau constant even hoog.

Als er wel een maan is dan begint er iets aan die bol te trekken (maar niet overal even hard), waardoor er wel vervorming optreedt.

[Jan van de Velde]

Ik ga er binnenkort nog eens goed voor zitten als ik wat helderder ben. Het blijft lastige materie vind ik.. :eusa_whistle:

Je moet ook niet teveel naar die berekeningen kijken, daar knapt je intuïtie niet van op. Je moet vooral goed die flash-animatie (fig 7) bovenin hoofdstuk 2 tot je door laten dringen.

Zo'n centrifugale bult zou kunnen ontstaan indien de aarde eens per maand draaide om een vaste as die bijvoorbeeld ergens van Tunesië tot Namibië door de aarde gestoken gedacht zou kunnen worden.

bas1.png (6.85 KiB) 1284 keer bekeken

[Bas]

@Eendavid: dat is ook niet waar ik het over heb, die vervorming is er inderdaad sowieso, maan of geen maan. Het gaat juist om de extra centrifugaalkracht die zou ontstaan doordat ze samen om een gemeenschappelijk middelpunt draaien.

Ik moet misschien maar zelf eens aan het tekenen gaan, dat werkt soms het beste.

[Jan van de Velde]

samen om een gemeenschappelijk middelpunt draaien.

dat is nu net wat de aarde NIET doet, draaien rond dat gemeenschappelijke middelpunt. Zie mijn tekening. En daar zit de crux.

[Bas]

Draaien is inderdaad verkeerd gekozen, ik moet eigenlijk zeggen: bewegen.

[Bartjes]

Ik begrijp het nog steeds niet volledig, maar het komt erop neer dat de getijden puur en alleen verklaard worden door de gravitatiekrachten van de maan en (in veel mindere mate) de zon. Dat hier ook centrifugaalkrachten een rol in spelen klopt dus niet. Maar... dat stuk begrijp ik nog niet helemaal.

De grap is dat de wetten van Newton alleen exact opgaan in zogeheten inertiaalstelsels. In een inertiaalstelsel is een star voorwerp waarop geen krachten werken in rust of eenparige beweging. Om ook in niet-inertiaalstelsels de wetten van Newton te kunnen gebruiken heeft men nu een truc bedacht. Deze bestaat eruit dat men veronderstelt dat er nog extra schijnkrachten werken. Dan kan je voor berekeningen in het niet-inertiaalstelsel toch weer de wetten van Newton gebruiken. Voor het geval van een roterend referentiestelsel is die schijnkracht de centrifugaalkracht.

De vraag of je wel of niet met de centrifugaalkracht rekening moet houden, is daarom alleen te beantwoorden wanneer bekend is of het referentiestelsel waarin je de berekeningen uitvoert (bij benadering) een inertiaalstelsel is.

Een citaat uit de link van Jan van de Velde:

"The centrifugal force is required only when the gravitational problem is done in a rotating reference frame. Often it is incorrectly used, even when its use is appropriate to such a rotating frame. It is a quantity necessary for accounting purposes, without any real effect on tides."