Mareas gravitacionales

Fíjate bien en la fuerza gravitacional que actúa sobre una luna a medida que orbita alrededor de su planeta:

Si restamos el centro de fuerza masiva, vemos la fuerza diferencial que actúa sobre él:

¡Así que la gravedad "estira" y "aplasta" una luna!

Examinemos esto matemáticamente. La fuerza de la gravedad es:

Así que la fuerza diferencial (también llamada la fuerza de marea) a través de una distancia dr es:

Observa que

  • la fuerza de marea es proporcional a la masa del primario (M).
  • la fuerza de marea es inversamente proporcional a la distancia al cubo.

Ten en cuenta también que funciona en ambos sentidos - ¡la luna también estira al planeta!

¿Por qué se llama fuerza de marea?

¿Qué es más fuerte en la Tierra, la fuerza de marea de la Luna o la fuerza de marea del Sol?

Así que la Luna ejerce una mayor fuerza, pero la fuerza de marea del Sol puede ser significativa. De ahí el concepto de mareas vivas y mareas muertas:

  • Mareas vivas: El Sol y la Luna en la alineación, las fuerzas de marea se agregan. ¡Grandes mareas!
  • Mareas muertas: El Sol y la Luna separados 90 grados, las fuerzas de marea se contrarrestan. Pequeñas mareas.

Recuerda: ¡Las mareas no son meramente un efecto de agua! La superficie terrestre de la Tierra también tiene protuberancias debidas a las fuerzas de marea, miden unos 10 cm de altura. En la Luna la fuerza de marea causa una protuberancia mayor, ¡mide 20 metros!.

Experimento mental: ¿Qué sucede cuando aprietas y estiras contínuamente un pedazo de plastilina? ¿Qué tiene esto que ver con las mareas?

Comentarios 

 
# Enrique 05-12-2013 12:06
¿este es el motivo por el cual la Luna nos muestra siempre la misma cara? Pienso que sí, su masa no debe de estar uniformemente distribuida (¿alterada durante su origen "blando"?) entonces su rotación, al comienzo independiente, se fue "frenando" con cada pasada frente a la Tierra; con millones de años se frenó casi completamente y, hoy, nos muestra una sola cara con un "bamboleo" todavía persistente, por lo que vemos más del 50%. ¿puede ser? Gracias
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# Maribel González 05-12-2013 18:15
La respuesta a por qué la Luna nos muestra siempre la misma cara es porque su período de rotación es igual al de traslación.

Antes, la Luna giraba más rápido que ahora, pero se ralentizó debido a la gravedad de la Tierra. En aquel tiempo, como tú dices, su origen blando, la rotación no estaba sincronizada.

Lo del ver más 50% se debe a su libración o bamboleo, como tú lo llamas, por lo que es posible ver hasta el 59% de la Luna, sólo se nos oculta un 41%.
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