大学物理课程毕业论文海水潮汐现象的研究与计算

《大学物理课程毕业论文海水潮汐现象的研究与计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、海水潮汐现象的研究与计算【摘要】潮汐是海水受月球和太阳引潮力的作用产生的规律性上升下降运动。本文首先对潮汐现象进行分析，并主要通过牛顿的物理模型，近似定量地研究引力对地球海水的作用情况。【关键词】潮汐现象，潮汐分类，万有引力，地日、地月系，引潮力，潮高ResearchesandCalculationinTheTideofSeawaterLangShu(04011244CollegeofInformationEngineeringandScienceContact：15851860321)[Abstract]thetidesarebythesunandthemoonleadt

2、ideofforcesproducetheregularityoftheupanddownmovement.Thispaperanalyzedthetidephenomenon,andmainlythroughtheNewton'sphysicalmodel,similartotheearth'sgravityquantitativelystudytheroleofseawater.[KeyWords]Tidephenomenon,Classificationoftide,Univorsalgravity,Earth-moonsystem&Earth-solarsystem

3、,Tidegeneratingforce,Heightoftide1•概述2.潮汐简介2・1名词解释：潮汐是海水的周期性涨落现象。海水受月球和太阳引潮力的作用产生规律性的上升下降运动，这种海面的升降现象叫做海洋潮汐。潮汐的周期大约为半天或者一天。海洋潮汐还具有半月、月、年等长周期变化。潮汐除了引力潮之外还有太阳辐射潮等，不过潮汐主要是由于引潮力引起的。在海面升降的一个潮周期中，海面上升到最高时称为高潮，此时海面暂时停止升降的现象称为平潮。而海面下降到最低时称为低潮，此时海而暂停升降的现彖称为停潮。作者个人信息：郎纾，1993年生，性别男，江苏扬州人。现在于东南大学信息学院就

4、读大二，Email:yzlangshu@gmail.com.一天之屮若是有两个高潮和低潮，其屮高的高潮称为高高潮，低的叫低高潮。同样的有高低潮和低低潮。相邻的高潮与低潮之潮位高度差为潮差。2.2分类：正规半日潮指在一个太阴口内有两次高潮和两次低潮。正规全日潮指一个月内大多数日子一天只有一次高潮和低潮。不正规半日潮混合潮，不正规全日潮混合潮则是指潮差不等、潮汐H不等现象还在3•建模计算:3・1引潮力产生分析:3.1.1地日系：卬(1.1)每天变化的混合情况。在大多数的地区，潮汐都是半日潮，并且两次高潮的高度不同（日均差），同样每天的两次低潮也会有高低潮和低低潮。日均差会随着时

5、间变化，通常在月球越过赤道的时候最小。太阳质量儿乎占据太阳系的全部质量,所以太阳系绕英质心的转动，实际上就是绕太阳转动。把太阳看作惯性系，那么地球绕太阳转的旋转面（黄道面）就是非惯性系。近似看作地球绕太阳做圆周运动。因此地球在万有引力和惯性离心力共同作用下相对平衡。地球上各点也将受到惯性离心力fs的作用。太阳对地球上各点的万有引力凡以及这个惯性离心力就构成太阳对地球各点的作用。3.1.2地月系：传统理论把地球看作质点，而地月Z间存在一个公共质点，该质点位于地球内部距地心0.73Re。月球在28天内绕地月公共质点运转一周。如果不考虑地球自转，地球将保持平移运动。山此口J*知地

6、球上各点绕地月公共质心作平移转动，地球上各点均以相同的半径绕各自的中心做圆周运动。因此，地球上各点受到惯性离心力大小相等、方向相同，背离月球方向。3.2具体计算：3.2.1牛顿模型计算：牛顿模型采取近似的计算方法。设想地球是一个均匀球体,表面为一层海水全部覆盖。以血表示地球的质量，RE表示地球半径。n表示月球到地心的距离。对地心处单位质量物质，其受到的惯性力为由于球的对称性，忽略掉共受到的地球内部其他作用力。故Fi和F。互相平衡使单位物质静止。所以.GM用=〃丘=—产GM&匕0.017由于心可以取近似处理。取一级近似，上式可写为此处海水所受惯性力仍山（1.1）给出。所以几与

7、Fi差值Fi，为2GMRf—一巾（1.2）方向背离地心。这就是“引潮力”，能使此处海水突起形成涨潮。再考虑地球表面离月亮最远的2处单•位质量的海水。其受到月球引力为GMF=吐2（中+研取一级近似得受到月亮引力为GM(1-2ReGM与Fi比较发现两者差值为Fi-F?,大小为2GMRfFn=——中(1.3)方向背离地心，在此处表现为也是海面涨潮的引潮力。对于图中3、4处的单位质量海水，其受到月球引力为GM丘2+阳(1.4)取水平方向的近似为GM3.2.2三角函数模型计算:(1.5)其与惯性力平衡。而竖直方向上的一级近似