淺析引潮力

馬彥

（云南省玉溪第一中學）

淺析引潮力

馬彥

（云南省玉溪第一中學）

潮汐現象與萬有引力相關，但是產生潮汐的引潮力并不等同于萬有引力。通過地球與月球相對運動的物理模型計算分析了引潮力的起源，揭示了地球上質點所受的引力與向心力的差即為引潮力，介紹了漲潮與落潮的形成，并討論了月球與太陽所產生的引潮力對潮汐的影響。因為大部分高中生對非慣性系僅有概念性了解，避免使用“慣性離心力”這一名詞，而用高中生熟悉的向心力和離心現象來解釋潮汐。

潮汐；引潮力；萬有引力；向心力

在高中《物理》必修2的課本最末有一個課題，研究潮汐現象。其中提到“直到牛頓發現了萬有引力定律，才在巨著《自然哲學的數學原理》中解釋了潮汐現象”，提示了潮汐現象與萬有引力有關。很多學生認為，潮汐就是由月球及太陽對海水的引力形成的，因為月球離地球近，所以月球對潮水的引力大于太陽對潮水的引力，月球對潮汐的影響更大。產生潮汐的引潮力就是萬有引力嗎？

根據太陽質量約2.0×1030千克，日地平均距離約15億千米，月球質量約7.3×1022千克，月地距離約38.4萬千米，由萬有引力公式計算可知，對地球上的同一質點，太陽的引力大約是月球引力的180倍。也就是說，對于潮水或地球上的其他物體，雖然太陽比月球離得遠，但太陽質量大得多，所以太陽引力還是大于月球引力的。而查閱資料可知，月球的引潮力是太陽的2.18倍。顯然說明引潮力并不是萬有引力，那它究竟是什么呢？

首先，我們要知道，地球自轉對潮汐沒有影響。在地球自轉時，地球表面任一水質點都受到地球引力，與地球表面的所有物體一樣，這個引力一小部分用于提供水隨地球自轉所需的向心力，剩余部分就是重力。因此，在引潮力分析中，可假定地球不自轉。

圖a

圖b

受月球影響產生的潮汐稱為太陰潮，受太陽影響產生的潮汐稱為太陽潮，原理與上述類似。但因為日地距離很大，太陽對地表各質點的引力與對地心質點的引力之差很小，所以引潮力也很小。因此月球對潮汐的影響比太陽更大。

當然，影響潮汐的因素還有很多，如地理位置、天氣等。在這里就不討論了。

綜上所述，從高中物理的角度來解釋，月球（或太陽）對潮水的引力有兩個分量，其中一個用于提供潮水繞地月（或日地）公共質心做圓周運動的向心力，另一個分量就是引潮力。相信高中學習過萬有引力和圓周運動的學生，在教師的引導下，也可以自己分析引潮力了。

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·編輯劉青梅