9. apríla 2020
Prečo vzniká príliv - ako je to naozaj vo filme Interstelar? | Vedátor

Prečo vznikajú prílivy?

Áno, áno, viete – lebo Mesiac! Mesiac priťahuje vodu, tá je tekutá a tak sa môže preskupiť, ako keby sa k Mesiacu snažila načiahnuť. To však zďaleka nie je všetko.

Ako viete, prílivy bývajú bežne za deň dva. Ako je to možné?

Predstavte si, že medzi tri deti rozdelíte vreckové neférovo: prvé dostane 15 eur, druhé 10 eur a tretie iba 5 eur. Všetky tri dostali peniaze, no aj tak tretie dieťa v porovnaní so súrodencami ochudobnelo.

Podobne, Mesiac priťahuje Zem a vodu v moriach na celom povrchu, no najviac priťahuje tú, ktorá je najbližšie a najmenej tú, ktorá je najďalej.

Dajme tomu, že vodu v najbližšom bode pritiahne o 15 metrov, Zem pritiahne o 10 metrov a vodu na opačnej strane Zeme len o 5. Z pohľadu Zeme sa výške morskej hladiny na oboch stranách zdvihne o 5 metrov.

(Rozmýšľať o efekte gravitácie v posunutiach je trochu nepresné, no názorné. Správne by bolo rozmýšľať v ekvipotenciálnych hladinách, čo je presné, ale zložité.)

Ako sa Zem otáča, k Mesiacu je natočená stále trochu iná strana. Príliv je v čase, kedy je Mesiac presne na našej strane, alebo presne na opačnej, a tak nastáva až dvakrát za deň, teda zhruba raz za 12 hodín, 6 hodín voda stúpa a 6 klesá.

(Píšem ‘zhruba’ lebo aj Mesiac sa neustále hýbe. Zároveň rotácia Zeme kvôli treniu spôsobuje, že príliv nie je s Mesiacom zarovnaný úplne presne).

Zem obieha okolo Slnka a nie okolo Mesiaca, pretože je gravitácia Slnka oveľa silnejšia. Prečo teda prílivy spôsobuje Mesiac a nie Slnko?

Dôležitá nie je veľkosť sily, ale rozdiel akým pôsobí na opačných koncoch. Napríklad ak dá bohatší rodič deťom vreckové 99, 100 a 101 Eur, dostanú viac, ale vzniká menší rozdiel. Podobne Slnko moria priťahuje viac ako Mesiac, ale jeho pôsobenie je na opačných koncoch takmer rovnaké a tak vyvoláva len slabý príliv.

Ak sa stane, že Slnko, Zem a Mesiac ležia na jednej priamky, sčíta sa silný príliv Mesiaca so slabším prílivom Slnka a vzniká veľmi silný príliv, tzv. spring tide.

Ak máte trochu pocestované, viete, že na rôznych miestach sú prílivy rôzne vysoké. Voda sa hýbe ako obrovský masív, no stoja jej v ceste kontinenty a pôsobí na ňu Coriollisova sila (kvôli rotácii Zeme), trenie morského dna, fúkanie vetra či tvar pobrežia – tieto efekty dokážu prílivy zosilniť alebo oslabiť. Na niektorých miestach sú oba prílivy za deň zhruba rovnaké, na niektorých je jedne silnejší a jeden slabší a na niektorých miestach je dokonca iba jeden.

Čo sa týka rekordov, na niektorých miestach je príliv prakticky nulový, maximálny rozdiel morskej hladiny zas býva v kanadskej zátoke Bay of Fundy, má takmer 18 metrov (historický rekord pri silnom vetre a tzv. spring tide je 22 metrov). Môže za to tvar zátoky, veľké vlny cez neho prejdu za zhruba 6 hodín a tak medzi vlnami a prílivom vzniká rezonancia.

Na záver dve zaujímavosti. Ak by bola na Mesiaci voda a Mesiac by sa voči nám otáčal (teraz vidíme stále tu istú stranu), gravitácia Zeme by spôsobovala prílivy s výškou asi 20 metrov. Vo filme Interstellar boli obrovské vlny vyvolané blízkosťou k obrovskej čiernej diere (volala sa Gargantua).

Za príliv je zodpovedný rozdiel gravitačnej sily na rôznych miestach Zeme. Takýto jav sa vo fyzike objavuje bežne, volá sa slapová sila (tidal force).

Najzapamätateľnejší príklad tohto javu je tzv. špagetizácia: keď padáte napríklad do čiernej diery, vaše nohy sú trochu bližšie a tak sú priťahované výrazne silnejšie než vaša hlava. Rozdiel síl vás začne predlžovať, až skončíte natiahnutý ako špageta. (Tento termín tuším vymyslel Stephen Hawking.)

[Samuel]

PS:Najzaujímavejší príliv čo poznám je v Dubline, kde je kombinácia pomerne vysokého prílivu/odlivu a extrémne plytkého mora. Pri odlive sa posunie hladina mora o vyše 2 kilometre a vytvorí obrovskú pláž. Počas prílivu sa hranica mora hýbe zhruba rýchlosťou pomalej chôdze (viď fotky v prvých dvoch komentoch).

PS2: Mapa na obrázku znázorňuje intenzitu prílivov na rôznych miestach Zeme.

Wiki:
https://en.wikipedia.org/wiki/Tide

O prílivoch:
http://www.waterencyclopedia.com/St-Ts/Tides.html

Bay of Fundy:
http://bayoffundytourism.com/

Fyzika prílivov vo filme Interstellar:
http://sciencevshollywood.com/surfing-on-interstellar-tidal-waves/

Špagetizácia:
https://en.wikipedia.org/wiki/Spaghettification

Oceán na Mesiaci:
https://www.cbc.ca/radio/quirks/august-18-2018-canada-bans-neonics-tracking-animals-from-space-and-more-1.4786729/if-the-moon-had-oceans-what-would-its-tides-be-like-1.4786771

One thought on “Prečo vznikajú prílivy?

Pridaj komentár