Até Newton publicar o
Principia em 1687, até mesmo Galileo pensava que
as marés eram causadas pela rotação da Terra.
Depois do
Principia,
todos aceitaram que a gravidade causa o deslocamento
dos oceanos na direção do Lua e do Sol.
Aceitamos que a rotação da Terra em torno do seu eixo explica
o ritmo das marés.
O primeiro estudo sistemático das marés na Terra foi a
Teoria de Equilíbrio, estabelecida pela teoria da
gravidade de Newton, que explica que a gravitação lunar e
solar causa uma deformação elipsoidal nos oceanos,
sem considerar a complexidade causada pela rotação e pela
geografia dos continentes.
Lord Kelvin estabeleceu a teoria de hidráulica. Depois
Bernoulli, em 1740, seguido de Laplace em 1775, refinaram
a matemática e a física de ondas em uma
Teoria Dinâmica de Marés, que levava em conta
a interação das forças celestes e da interrupção dos movimentos
de marés pelps continentes em um planeta em rotação,
bem como a hidráulica sobre as placas continentais.
O modelo atual para o cálculo das marés chama-se
Teoria Harmônica, e foi desenvolvido pelos oceanógrafos
ingleses
Arthur Thomas Doodson (1890-1968)
["The Harmonic Development of the Tide-Generating Potential",
Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Vol. 100, No. 704 (Dec. 1, 1921), pp. 305-329].
e
Joseph Proudman (1888-1975)
("The Dynamical Theory of Tides", 1923).
Esta teoria calcula as marés como uma soma de um número
finito (37 nas tabelas atuais) componentes sinusoidais independentes, com
as frequências determinadas pelas forças astronômicas,
mas as amplitudes dadas pelos efeitos oceanográficos,
hidráulica de águas rasas e geografia da costa.
Nosso interesse neste capítulo é somente descrever as
forças astronômicas.
Corpos com simetria esférica agem, gravitacionalmente, como massas
pontuais, para as quais as influências gravitacionais são facilmente
calculadas. Na natureza, no entanto, os corpos na maioria das vezes
não são perfeitamente esféricos. A principal contribuição
à não esfericidade em planetas é a sua
rotação. Outra
contribuição é proporcionada pelas forças gravitacionais diferenciais
que corpos vizinhos exercem uns nos outros. Essas forças diferenciais
resultam em fenômenos como
marés e
precessão.
A força total exercida sobre uma partícula será:
A
força gravitacional diferencial é a diferença entre as forças
gravitacionais exercidas em duas partículas vizinhas por um terceiro
corpo, mais distante. A figura abaixo ilustra a força diferencial
entre as partículas
e
devido à atração gravitacional
do corpo
M.
A força diferencial
tende a
separar as
duas partículas
e
pois, em relação ao centro de massa, as
duas se afastam. Se as duas partículas são parte do mesmo corpo,
a força diferencial tende a alongá-lo ou mesmo rompê-lo.
Sem comentários:
Enviar um comentário