¿Qué parte de la energía de las mareas se puede atribuir al sol?

He estado investigando esta pregunta pero no he podido encontrar una respuesta concluyente. Según tengo entendido, hay dos formas de energía de las mareas: la energía potencial de las mareas y la energía de las corrientes de las mareas. La energía potencial de las mareas se ocupa de la diferencia de altura entre las mareas altas y bajas, y la energía de las mareas utiliza la energía cinética real de las corrientes para generar energía.

En ambos casos, la capacidad de generar energía a partir de las mareas proviene de la influencia de la gravedad de la Luna y el Sol sobre las mareas. Según tengo entendido, debido a que la Luna está mucho más cerca de la Tierra, tiene una fuerza gravitatoria aproximadamente 2,2 veces más fuerte en la marea de la Tierra que el Sol, sin embargo, el Sol contribuye. El Sol también contribuye de manera aditiva a la influencia de la Luna durante las "mareas vivas", pero se opone durante las "mareas muertas".

Sin embargo, las ondas opuestas no "cancelan" la energía, simplemente la mueven. Como se ve en este enlace: https://skullsinthestars.com/2010/04/07/wave-interference-where-does-the-energy-go/

Así que tengo curiosidad por saber qué porcentaje de la energía de las mareas se puede aportar al Sol. No necesito un porcentaje exacto, solo tengo curiosidad si es lo suficientemente alto como para no ser despreciable.

Respuestas (1)

Haga clic aquí para referencia. Luego, en lo que respecta a la energía potencial de las mareas en términos de desplazamientos...

Δ r s tu norte Δ r metro o o norte metro s tu norte metro metro o o norte R metro o o norte 3 R s tu norte 3 1.99 × 10 30 7.35 × 10 22 ( 3.84 × 10 8 ) 3 ( 1.5 × 10 11 ) 3 4.29 × 10 30 22 + 24 33 4.29 × 10 1 43 %

ACTUALIZACIÓN: (basado en comentarios) ingrese la descripción de la imagen aquíConsidere dos masas metro 1 y metro 2 cuyas coordenadas se miden en relación con el centro de una tercera masa, M, a través de distancias r 1 y r 2 . El punto E se encuentra en la superficie de la masa M (que se supone que es esférica) y, por ahora, se supone que también está en el plano de las tres masas por conveniencia. Dejar mi O R 1 = θ y R 2 O R 1 = ϕ . Tenemos usando las mismas aproximaciones que antes

V T = V metro 1 + V metro 2 = GRAMO metro 1 r 2 2 R 1 3 ( 3 porque ( θ ) 1 ) GRAMO metro 2 r 2 2 R 2 3 ( 3 porque ( θ ϕ ) 1 ) , 0 ϕ , θ π 2
Desplazamiento de marea debido a la luna, metro 1 y sol, metro 2 como primera aproximación puede estar dada por
Δ r = r 4 2 METRO { metro 1 R 1 3 ( 3 porque ( θ ) 1 ) + metro 2 R 2 3 ( 3 porque ( θ ϕ ) 1 ) }
De lo que tenemos entonces
Δ r s pag r i norte gramo = r 4 2 METRO { metro 1 R 1 3 + metro 2 R 2 3 } ( 3 porque ( θ ) 1 )
y
Δ r norte mi a pag = r 4 2 METRO { metro 1 R 1 3 ( 3 porque ( θ ) 1 ) + metro 2 R 2 3 ( 3 pecado ( θ ) 1 ) }
P: ¿Existen posiciones en la Tierra donde el desplazamiento de las mareas tanto para la marea viva como para la marea muerta sea el mismo? Igualando los dos desplazamientos encontramos porque ( θ ) = pecado ( θ ) θ = π 4 independiente de la masa. De manera más general, podríamos preguntarnos cuando el sistema no está en una marea muerta, entonces, ¿dónde serán los desplazamientos iguales a cuando está en una marea muerta? Entonces estamos considerando
pecado ( θ ) = porque ( θ ϕ ) = pecado ( 1 2 π θ + ϕ ) θ = 1 4 π + 1 2 ϕ
que define una función θ ( ϕ ) describe un punto de la tierra que tiene un desplazamiento equivalente al de la marea muerta. Nota: θ ( 0 ) = arcán ( 1 ) = π 4 que fue nuestro resultado anterior. Entonces el punto se mueve linealmente con respecto a la separación angular, comenzando en π / 4 en una marea viva y convergiendo sobre sí mismo en una marea muerta (lo que lógicamente esperamos). Tenga en cuenta que este análisis ofrece un solo punto donde más bien creo que sería un lugar geométrico de puntos creados en la intersección de dos esferoides. Tenemos el abultamiento esferoidal alargado debido a la luna, que mantenemos fijo, y luego le agregamos un esferoide inclinado del sol que, a medida que se mueve hacia su posición para una marea muerta, se convierte en un esferoide achatado. A medida que se inclina, crea un lugar geométrico de intersecciones en la superficie donde los desplazamientos de las mareas son equivalentes a los de una marea muerta. También hay otras soluciones aquí que no he considerado (debido a la periodicidad de las funciones) en las que un análisis más cuidadoso destacará. Sin embargo, sugeriría moverse directamente a un conjunto de coordenadas más general e intentar capturar el lugar geométrico completo.

hecho interesante que acabo de aprender: dado que el Sol y la Luna tienen el mismo tamaño aparente, la proporción de sus fuerzas de marea es solo la proporción de sus densidades.
Gracias por la respuesta. Además, como se señala en este capítulo, el rango de la fuerza de marea proporcionada por el sol por sí solo oscila entre el 36 % y el 57 % según la posición del sol. enlace ¿Existe alguna legitimidad para la afirmación de que la energía de las mareas que se proporciona durante las "mareas vivas" (en las que el Sol tiene efectos aditivos con la luna para mareas más altas) se cancela con las "mareas muertas" en las que las fuerzas del Sol están en oposición? la de la luna?
@ user699279 Ahh... creo que veo de dónde viene el 36-57%, ya que las órbitas son elípticas y las R cambian ligeramente. Sin embargo, no entiendo a qué te refieres con energía 'cancelada'.
@mathstackuser12 Lo siento, debería aclarar. Quiero decir que debido a que la generación de energía a partir de las mareas tiene que ver con la diferencia entre las mareas altas y bajas en términos de altura, o con el poder cinético de las corrientes mismas, entonces, durante el período de tiempo en el que el Sol se opone el efecto de la Luna sobre las mareas, ¿implica esto que el Sol restringe la capacidad de generar la energía de las mareas? O en otras palabras, ¿es correcto decir que el Sol ayuda a la generación de energía durante las "mareas vivas" y se opone a ella durante las "mareas muertas". Y si es así, ¿es este efecto neto positivo?
@ user699279 para mí, no hay restricción de energía per se, sino que cuando el sol está en tal posición en relación con la luna, su contribución a la energía de las mareas es tal que el 'bulto' de las mareas debido al sol prohíbe el bulto debido al luna. los desplazamientos son de 90 grados entre sí, por lo que para cualquier cantidad finita de líquido, el desplazamiento resultante de las mareas en línea con la luna ciertamente debe ser menor. ¿Por cancelar quiere decir que el desplazamiento debido al sol cancela el debido a la luna? si es así no creo que pueda ya que en magnitud siempre es menor.
@mathstackuser12 "¿Al cancelar quiere decir que el desplazamiento debido al sol cancela el debido a la luna?" En efecto. Obviamente, en todos los casos, la magnitud del desplazamiento de la Luna siempre es mayor que la del Sol, lo que implica que el Sol nunca puede "anular" por completo el desplazamiento causado por la Luna. Pero, ¿son las posiciones en las que el 'bulto' de las mareas causado por el Sol se suma a la Luna, son iguales al 'bulto' de las mareas en las posiciones en las que están en oposición? Y debido a que la energía de las mareas está relacionada con estos desplazamientos, ¿el "efecto neto" del sol sobre la energía de las mareas es entonces implícito cero?
@ user699279 Hmmm interesante. pensando en ello con más claridad ahora, que creo que entiendo a dónde vas, no estoy del todo seguro de que mi primera impresión sea correcta. Necesito pensar en esto un poco.
@ usuario699279 actualizado. Todavía no estoy del todo seguro de que esto responda a lo que desea, pero ciertamente responde a la pregunta de dónde la protuberancia de la marea del sol + la luna es igual a la de una marea muerta.
Por cierto, el modelo de "bulto de marea" es una simplificación excesiva drástica. Consulte physics.stackexchange.com/questions/121830/…
@PM2Ring sí, por supuesto. sin embargo, en el espíritu de la pregunta y para algunas estimaciones rápidas y sucias... es un buen lugar para comenzar. Creo.
Seguro. El sistema es tan complejo que no tiene mucho sentido tratar de hacer más que una estimación rápida y sucia, a menos que tenga un modelo gigante que capture adecuadamente lo que están haciendo nuestros océanos.
-1. La respuesta es incompleta, por decir lo menos, si no incorrecta. Lo que falta es la adición del potencial centrípeto efectivo debido a la órbita de la tierra alrededor del centro de masa del sistema sol-tierra-luna.