قوة المد والجزر

[[ملف:Shoemaker-levy-tidal-forces.jpg|thumbnail|300px|تحطم مذنب شومخر-لفي9 بتأثير قوة المد والجذر عند اقترابه من المشتري.]] '''قوة المد والجزر''' هي نأثبر ثانوي لقوة [[جاذبية (فيزياء)|الجاذبية]] وتتمثل في ظاهرة [[المد والجزر]]. وتزداد هذه القوة بسبب لأن قوة الجاذبية بالنسبة لواحدة [[الكتلة]] الناتجة من جسم أول تؤثر في جسم ثاني. وتختلف هذه القوة عبر القطر بحيث يتأثر القسم المقابل للجسم الأول بهذه القوة بشكل أكثر من الآخر. و كثير ما يستخدم تعبير قوة المد والجزر في [[ميكانيكا سماوية|الميكانيك السماوي]] وتشير إلى الحالة التي يكون عليها جسم أو مادة (على سبيل المثال المياه أو القمر)تقع أساسا تحت تأثير جاذبية جسم آخر (مثل الأرض).["On the tidal force"], I N Avsiuk, in "Soviet Astronomy Letters", vol.3 (1977), pp.96-99 == شرح قوة المد والجزر == [[ملف:Field tidal.png|thumb|left|260px|تأثير قوة المد والجذر على شكل كروي.]] عندما يخضع جسم أول لتأثير الجاذبية لجسم ثاني فإن الحقل سيتغير بشكل كبير بين جانبي الجسم المقابل للجسم الثاني والجانب البعيد. يبين الشكل المجاور تغير قوة الجاذبية على جسم كروي (جسم أول) نتيجة تعرضه لجسم آخر (الجسم الثاني). تسبب هذه القوة حدوث [[إجهاد (فيزياء)|اجهادات]] في كلا الحالتين , وأحيانا قد تسبب تحطم أحدهما أو جزء منه.{{cite book |title=The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics |author=R Penrose |page=264 |url=|isbn=0192861980 |year=1999 |publisher=Oxford University Press}} ولمعرفة قوة المد والجزر يدخل تعريف [[حد روش]] والذي هو المسافة عن [[كوكب]] الذي سيسبب تحطم أي جسم يقع ضمنها نتيجة قوة المد والجزر وذلك بسبب أن تغيرات قوة المد والجزر من الكوكب ستتغلب على قوة الترابط الداخلي بين الجزيئات المكونة للجسم االداخل ضمن هذه المسافة.{{cite book |title=The Solar System |page=16 |url= |author=Thérèse Encrenaz, J -P Bibring, M Blanc |isbn=3540002413 |year=2003 |publisher=Springer }} تحدث الاجهادات عندما يكون حقل الجاذبية غير متجانس ففي حالة كونه متجانس فإن الجزيئات الداخلية في الجسم الثاني سوف ت[[تسارع]] في نفس الاتجاه ونفس النسبة == تأثيرات قوة المد والجزر == عندما يخضع جسم كروي مرن إلى تأثير قوة المد والجزر فإنه سيتشوه في الشكل دون حدوث أي تغير في [[الحجم|حجمه]] فالجسم الكروي سيتحول إلى شكل [[قطع ناقص]] بحيث يتستطيل الكرة في اتجاه الجسم الكبير المؤثر . يعتبر ما يحدث لمياه [[محيط (جغرافيا)|محيطات]] [[الأرض]] تقريبا تشوه بيضوي بسبب تأثير [[القمر]]. يدو كل من الأرض والقمر تقريبا حول [[مركز الكتلة|مركزي كتلتيهما]] فيما يعرف [[مركز باري]] وتتسبب [[قوة جذب مركزي|قوة الجذب المركزية]] في المحافظة على هذه الحركة. بالنسبة لمراقب على الأرض قريب من مركز باري يرى الأرض كالجسم الأول والقمر كالجسم الثاني وهكذا تتأثر الأرض بجاذبية القمر وتسبب توزيع مياه المحيطات بحيث تبرز المياه في الاتجاه المقابل للقمر وتبتعد في الآخر..{{cite book |title=The Encyclopedia Americana: A Library of Universal Knowledge |author=Rollin A Harris |page=611–617 |url= |publisher=Encyclopedia Americana Corp. |year=1920 |edition=Vol. 26 }} عندما يدور جسم تابع لقوة المد والجزر فإن الاحتكاك الداخلي ينتج عن تبدد الطاقة الحركية الدورانية إلى حرارة. وإذا كان الجسم قريبا من الجسم الأساسي فهذا يؤدي إلى تقيده المدي ضمن مداره كما هي حالة القمر بالنسبة للأرض. كما ينتج التأثير الحراري لقوة المد والجزر [[بركان|براكين]] على سطح [[لو (قمر)|لو]] [[قمر طبيعي|قمر]] [[المشتري]]. كما تسبب الاجهادات الناتجة من قوة المد والجزر [[زلزال|زلازل]] منتظمة على سطح القمر. كما تساهم قوة المد والجزر في إعادة توزيع مياه المحيطات وتوزيع درجات الحرارة عن طريق نقل الطاقة الحرارية باتجاه القطبين .{{ cite web | title =Millennial Climate Variability: Is There a Tidal Connection? | url = }} إن تأثير قوة المد والجزر واضح جدا خصوصا في الأجسام الصغيرة عندما تقع قرب أجسام ذات كتلة عالية مثل [[نجم نيوتروني|النجوم النيوترونية]] أو[[ثقب أسود|ثقوب سوداء]] وهي المسؤولة عن [[تأثيرات معكرونية|التأثيرات المعكرونية]] في انهيار المادة. == العلاقات الرياضية == من [[قانون الجذب العام لنيوتن]] :$\backslash vec\; F\_g\; =\; -\; \backslash hat\; r\; ~\; G\; ~\; \backslash frac\{M\; m\}\{R^2\}$... , و... $\backslash vec\; a\_g\; =\; -\; \backslash hat\; r\; ~\; G\; ~\; \backslash frac\{M\}\{R^2\}$... , حيث ''m'' كتلة الجسم ''R'' المسافة من مركز الكرة ذات الكتلة ''M'' الخاضعة لقوة $\backslash vec\; F\_g$ معادلة لتسارع $\backslash vec\; a\_g$ حيث $\backslash hat\; r$ [[متجه الوحدة]] لنعتبر الآن أن التسارع ناتج عن كتلة كروية ''M'' تخضع لجسم صغير قريب ذو كتلة ''m'' و''R'' هي المسافة بين مركز ''M'' و''m'' ولتكن ''∆r'' هي المسافة التي يبعدها الجزيء الخارجي للجسم ''m'' وللتبسيط نعتبر أن الجزيء الذي يبعد ''∆r'' هو أول ما يتأثر بالجسم ''M''. فإذا ما كان الجسم ''m'' كروي وبنصف قطر ''∆r'' عندها يعتبر هذه الجزئ واقع على سطح هذا الجسم وسيقع على مسافة (R ± ∆r) من مركز الجسم ''M'' وبالتالي سيصبح القانون: :$\backslash vec\; a\_g\; =\; -\; \backslash hat\; r\; ~\; G\; ~\; \backslash frac\{M\}\{(R\; \backslash pm\; \backslash Delta\; r)^2\}$ و بإخراج ''R''² كعامل مشترك :$\backslash vec\; a\_g\; =\; -\; \backslash hat\; r\; ~\; G\; ~\; \backslash frac\{M\}\{R^2\}\; ~\; \backslash frac\{1\}\{(1\; \backslash pm\; \backslash Delta\; r\; /\; R)^2\}$ و حسب [[متسلسلة ماكلاورين]] :$\backslash vec\; a\_g\; =\; -\; \backslash hat\; r\; ~\; G\; ~\; \backslash frac\{M\}\{R^2\}\; \backslash pm\; \backslash hat\; r\; ~\; G\; ~\; \backslash frac\{2\; M\; \}\{R^2\}\; ~\; \backslash frac\{\backslash Delta\; r\}\{R\}\; \backslash mp\; \backslash cdots$ يمثل الحد الأول تسارع الجاذبية بسبب تأثير M في جسم مرجعي m ويعتبر تسارع المد والجزر المحوري والذي يعطى بالعلاقة: :$\backslash vec\; a\_t$(محوري) $~\; \backslash approx\; ~\; \backslash pm\; ~\; \backslash hat\; r\; ~\; 2\; \backslash Delta\; r\; ~\; G\; ~\; \backslash frac\{M\}\{R^3\}$ == انظر أيضاً == * [[ميسان (فلك)|ميسان]] * [[نظرية المد والجزر]] [[تصنيف:فيزياء]] [[تصنيف:فيزياء فلكية]] [[تصنيف:ميكانيكا سماوية]] [[als:Gezeitenkraft]] [[bg:Приливна сила]] [[ca:Força de marea]] [[cs:Slapová síla]] [[da:Tidevandskraft]] [[de:Gezeitenkraft]] [[el:Παλιρροϊκές δυνάμεις]] [[en:Tidal force]] [[eo:Tajda forto]] [[es:Fuerza de marea]] [[fi:Vuorovesivoima]] [[fr:Force de marée]] [[he:כוחות גאות ושפל]] [[it:Forza di marea]] [[ja:潮汐力]] [[ko:기조력]] [[lt:Potvyninės jėgos]] [[no:Tidevannskrefter]] [[pl:Siła pływowa]] [[pt:Força de maré]] [[ro:Forță mareică]] [[ru:Приливные силы]] [[simple:Tidal force]] [[sk:Slapy (slapové sily)]] [[sl:Plimska sila]] [[sv:Tidvattenkrafter]] [[th:แรงไทดัล]] [[zh:潮汐力]]

المراجع

http://adsabs.harvard.edu/full/1977SvAL....3...96A http://books.google.com/books?id=oI0grArWHUMC&pg=PA264&vq=tidal&dq=tidal+force&lr=&as_brr=0&source=gbs_search_s&sig=ACfU3U3N2jyScOSJZu-GxBiQrTnEiaL5QA http://books.google.com/books?id=Je61Y7UbqWgC&pg=PA16&vq=tide&dq=tidal+force&lr=&as_brr=0&source=gbs_search_s&sig=ACfU3U1a7gm97Sow1S17TnMtjsMYdSk1VQ#PPA16,M1 http://books.google.com/books?id=r8BPAAAAMAAJ&pg=PA612&dq=tidal+force&lr=&as_brr=0#PPA612,M1 http://ams.allenpress.com/archive/1520-0442/15/4/pdf/i1520-0442-15-4-370.pdf

التصانيف

فيزياء  فيزياء فلكية  ميكانيكا سماوية