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09/09/30 02:52
첫째, 중력은 거리의 제곱에 반비례하며. 둘째, 지구가 둥글기 때문입니다.
달과 지구가 서로를 돌지않고 딱 우주공간에서 서로를 마주보고 있다고 상상해봅시다. 달쪽의 해수면은 지구의 다른 어느지역보다도 달의 인력을 더 많이 받게 됩니다. 또한 고체인 지구보다는 액체인 바다가 좀 더 유연한 형태를 띄며 중력장의 영향을 받겠지요. 그래서 달을 향한쪽에서 해면이 불어난다는건 쉽게 이해하실겁니다. 여기서 포인트는 달과 지구가 서로를 돌지 않는다고 가정했다는 겁니다. 때문에 지구와 달은 서로를 향해 가속하게 됩니다. 물론 달보단 지구의 가속도가 느리겠지만, 어쨌거나 지구는 달을 향해 떨어집니다. 그럼 지구 반대편에선 어떤일이 일어날까요? 지구가 구형이기에 달과 가장 먼 지역이 생기게 되고 그곳의 바닷물이 가장 작은 인력을 받게 되겠지요. 이 지역의 해수면이 달로 끌려가는 가속도는, (지구중심을 질점으로 갖는) 육지의 가속도에 비하면 꽤 작지않은 차이가 날겁니다. 일단 거리만6400km인데, 그 제곱에 반비례하는 힘을 받으니까요. 여기까지 이해하셨다면 이제 실제 지구와 달은 충돌하지 않는다는사실을 인지하시면 됩니다. 왜 지구와 달은 서로를 향해 떨어지지 않을까요? 바로 굉장한 속도로 운동하기 때문이죠. 끊임없이 떨어지고 있지만 그만큼 빠르게 운동하기 때문에 궤적이 원을 그리게 된다는 거지요. 정리하면 달이 끊임없이 지구를 당기고 있기 때문에 지구 반대편에서도 끊임없이 해면이 높아져 있는겁니다.
09/09/30 13:20
자문자답이 되었지만....장시간 생각한 결과 이런 답을 얻었습니다.
지구가 달을 공전하고 있다고 생각할 때, 지구상에 작용하는 달의 중력은 (0.04% 정도 조금씩 변하지만) 거의 일정하다고 할 수 있습니다. 반면, 지구는 달을 공전하고 있으므로, 원심력을 받게 되는데, 원심력은 중력과 달리 지구 각 지역에서 2%정도 변합니다. 이는 중력은 달과의 거리의 '제곱'에 반비례하나(a=G(M_Moon)/r^2), 원심력은 달과의 거리에 비례(a=r(omega)^2)하기 때문입니다. 또한 중력은 달에서 멀어질수록 약해지나 원심력은 반대로 멀어질수록 강해집니다. 따라서, 지구와 같은 각속도로 도는 바닷물은 달과 가까운 부분에서는 원심력이 중력보다 작고, 달과 먼 부분에서는 원심력이 중력보다 크게 됩니다. 이로 인해 달과 가까운 부분, 달과 먼 부분에서 각각 밀물이 일어나게 되는 것입니다. 추가로, 여기서 차이나는 원심력은 지구의 중력(~바닷물 내의 압력)에 의해서 상쇄되고, 이를 토대로 바닷물이 앝을수록 조석 간만의 차가 크다는 것도 알 수 있겠습니다. 답변해주신 엔뚜루님, 적합한아이님 감사합니다.
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