潮汐原理：天体引力和惯性力

只要地球上有液体（水），潮汐就很常见。这是地球上像雨和风一样的自然现象。科学界一直在讨论潮汐的成因。基于观察、推理和计算，潮汐现象的原因逐渐清晰。

潮汐现象主要是指海水在月球和太阳潮汐力作用下的周期性运动。传统上，垂直于海面的水的涨落称为潮汐，而水平方向的流动称为潮流。潮汐现象的特点是昼夜24小时内出现两次高潮。因此，白天上升的称为潮汐，夜间上升的称为潮汐。即，“潮”是指白天海水上升，“潮”是指夜间海水上升。

长江内陆或湖泊的水域面积小、深度浅、水团小、惯性小，所以潮汐现象不是很明显。

潮汐原理

古希腊哲学家柏拉图认为，地球和人一样，也呼吸，潮汐就是地球的呼吸。他相信这是由地下洞穴的振动引起的，就像人类心脏的跳动一样。法国文学中称之为“海洋的呼吸”，实在是太生动了！

我国古代于道安《海潮图序》中已有记载。 “潮起潮落，大海不增不减。月亮到哪里，就跟到哪里。”哲学家王充在《论衡》 :》中写道“波涛的兴衰随月亮的兴衰”。两人都指出潮汐与月球有关。中国古代神话认为，海水有规律的涨落是由一种极其巨大的海洋动物定期进出海宫造成的。

1780年代，英国科学家牛顿发现了万有引力定律，并提出“潮汐是月球和太阳对海水共同作用引起的”假说。 2012年，物理力学界重新定义了重力。 “在静力学的范围内，放置物体的支撑物或物体本身被用作非惯性参考物体。重力是物体上的重力和惯性力的合力。”也就是说，重力是重力和惯性力的合力。重力的新定义可以更准确地解释潮汐的成因。

在不考虑其他行星的微弱引力的情况下，月球和太阳对海洋的潮汐力是海水涨落的原因。从物理学的角度来看，在非惯性系统中，潮汐力是月球引力及其相应惯性力、太阳引力及其相应惯性力的合力。这里所说的惯性力实际上就是我们所说的离心力。我想：还有地球本身对海水的引力和地球自转对海水的离心力。潮汐力应该是这六种力的合力。

仅靠月球引力无法解释涨潮时发生的现象，即离月球最近的海面和离月球最远的海面将球形海平面变成纺锤形。同样，仅靠太阳引力也无法解释这种现象。

地球的体积比月球的体积大。在距离月球最近的海水中，月球的引力会大于相应的惯性力。合力将显着降低海水的重力并导致潮汐上升。同理，对于距离月球最远的海水，月球对海水的引力小于相应的惯性力。它们的合力也使海水的重力显着变小，潮水上涨。这样，原本球形的海面就会呈现出纺锤形。研究太阳和地球自转对潮汐的影响与研究月球的方式相同。

垂直潮汐

由于地球、月球、太阳的相对位置周期性变化，万有引力导致潮汐现象周期性变化。一天之内，除南北两极和部分地区外，潮汐涨落两次，每次周期12小时25分钟。 24小时内，涨落潮时间每天推迟50分钟。

太阳的潮汐力有时会与月亮形成合力，相辅相成，相互制约。在新月或满月时，太阳和月亮施加的引力效应相互叠加，创造出高潮。在上弦或下弦期间，月球的引力与太阳的引力相反，产生低潮。这是每月的周期。每年春分和秋分期间，地球、月亮和太阳几乎在同一平面上，也会出现涨潮。这是每年的周期，此时的潮汐力比其他月份要大。此外，潮汐的高度还与月球和太阳距地球的距离有关。近日点，太阳引力较强，潮汐较强；在远日点，太阳引力小，潮汐弱。

潮汐原理

月球的潮汐力也会引起地球上的大气潮汐，但我们很难探测到。潮汐力还会导致地球产生固体潮汐，可能会对地球引力场产生微妙的影响。地球内部的液体物质也会产生潮汐，从而可能引发地震。

力的作用是相互的。月球对地球有潮汐力，地球对月球也有潮汐力。地球的潮汐力影响月球的自转。

海洋潮汐与人类生产生活密切相关。海水的垂直运动蕴藏着巨大的能量。人类可以开发和利用这种能量。这就是潮汐发电。潮汐发电的原理与水力发电类似。即潮汐涨落产生的势能转化为机械能，再将机械能转化为电能。潮汐能不仅无污染，而且可以不间断发电。 2003年，世界上第一座商业水下潮汐能发电站在挪威并网发电。