Статична теорія рівноваги припливу
Статична теорія рівноваги, відкрита Ньютоном, дійсно вперше показала, що справжня причина припливів є всесвітнє тяжіння. Ця теорія задовільно пояснює найголовніші особливості явища; вона показує, що під впливом приливообразующих сил світил на добу має траплятися два припливи і два відливи; що амплітуди їх повинні змінюватися скрізь, крім екватора і полюса, всякий раз, як приливообразующих світила не перебувають на екваторі; що амплітуди повинні змінюватися залежно від відстаней до приливообразующих світил; що взаємне розташування світил у просторі надає великий вплив на амплітуди припливів, утворюючи найбільші сізігійний амплітуди і найменші – квадратурні.
Разом з тим ця теорія не може пояснити дуже багатьох особливостей явища. Так, наприклад, відповідно до теорії рівноваги, найбільша величина амплітуди припливу не повинна перевершувати 0,8 м, а вона в багатьох місцях по берегах доходить до 10 м і більше. По теорії в сизигії моменти повних вод повинні збігатися з моментами спільного проходження Сонця і Місяця через меридіан місця, а насправді, за рідкісними винятками, в сизигії повна вода скрізь трапляється пізніше на кілька годин (прикладної годину).
За теорією найвища повна вода мала б траплятися в дні сизигий, тоді як в більшій частині місць вона спізнюється і буває на добу, півтори доби і до одинадцяти діб пізніше сизигий або до семи діб раніше їх (вік припливу).
Добове нерівність, з теорії, має виражатися у всіх місцях тій же паралелі однаковою величиною, а насправді цього немає. Наприклад, в портах Західної Європи воно майже непомітно, а в тих же широтах в Тихому океані воно велике. Є місцевості на екваторі, де добове нерівність дуже велике, тоді як з теорії на екваторі воно завжди має дорівнювати нулю.
Ньютон сам знаходив необхідне брати до уваги інерцію води, але з огляду на труднощі введення цієї умови він не дав ясних вказівок, як це зробити.
Всі ці та інші менші недоладності відбуваються тому, що теорія рівноваги розбирає явище при умовах, що не відповідають дійсності, як це тільки що зазначено у попередній статті. Пояснення головних сторін явища нею вперше намічені, і в цьому її велика заслуга, але подробиці не можуть бути нею охоплені і пояснені.
Труднощі, що зустрілися на шляху статичної теорії припливу, змусили перейти до створення динамічної теорії, творцем якої був Лаплас. Сутність її полягає в наступному.
Причини, що виробляють прилив, в кожному місці земної поверхні досягають найбільшої величини, коли црілівообразую – щие світила перебувають в зеніті місця, і найменшою, коли вони на горизонті. Отже, приливообразующих сили мають періодичний характер і збуджують і постійно підтримують в океані коливальний рух хвилеподібного характеру такого ж періоду, як і самі сили; це коливання частинок і поширюється по океану у вигляді хвиль з головним періодом в 12 год. 25 хв. (бо приливо – утворююча сила Місяця в 2,2 рази більше сонячної).
Теорія, запропонована Лапласом, розглядає явище припливів як хвилеподібний рух частинок води з періодами, відповідними періодами приливообразующих сил. Згідно з цим припущенням, частинки води знаходяться безперервно в – русі, описуючи деякі орбіти, результатом чого є ряд хвиль величезної довжини і великого періоду, одна за одною перетинають океан на відстанях, ‘ Відповідних періодам хвиль. Таким чином, теорія Лапласа розбирає явище припливу як рід руху, чому ця теорія і називається д і н а – мічної на відміну від теорії Ньютона, званої статичної, так як там всі частинки передбачаються знаходяться в кожен момент в положенні рівноваги.
Однак і динамічна теорія припливів могла бути оброблена тільки при припущенні, що Земля оточена океаном з усіх боків, причому глибини його змінюються залежно від широти. Крім того, динамічна теорія, так само як і статична, не бере до уваги внутрішнього тертя рідини і тертя її об дно океану.
Усі наступні з часу Лапласа роботи послужили тільки для з’ясування “е розроблених сторін динамічної теорії, для її доповнення та розвитку; серед цих робіт найбільш виділяються праці Георга Дарвіна.
Таким чином, внаслідок величезної складності явища припливу в океані воно поки не могло бути представлено в цілому ніякої теорією, праці Ньютона і Лапласа і досі є єдиними спробами створити струнку і повну теорію припливів.
Отже, динамічна теорія припливів розглядає це явище як рід хвилеподібного руху; яким же чином подібний рух водних частинок може створити явище припливу? Для отримання уявлення про це можна використовувати наступне припущення найбільш простого можливого випадку.
Нехай навколо Землі по екватору існує канал глибиною в 5 км, за яким з сходу на захід пробігає хвиля, збуджена небудь причиною, потім прекратившейся; така хвиля може бути прирівняна хвилі океанської брижах або хвилі, збудженої поштовхом землетрусу. Нехай причина, її котра справила, припинилася, тоді хвиля продовжує поширюватися у вигляді так званої ” вільної хвилі “, швидкість якої залежить тільки від глибини басейну (див. стор 270). При глибині каналу 5 км вільна хвиля відповідно може мати швидкість тільки в 796 км на годину, коли ж канал буде глибше, то і швидкість хвилі збільшиться, і при глибині каналу близько 22 км швидкість хвилі буде близько 1679 км на годину; следовательно1, хвиля при такій швидкості обійде навколо Землі (окружність екватора 40070 км) в 24 години. При зменшенні ж глибини каналу час, в який “вільна хвиля ” обійде екватор, буде більше 24 год.
(2 votes, average: 4.00 out of 5)