Vuorovesivoima
Wikipedia
Vuorovesivoima syntyy suurta taivaankappaletta kiertävään satelliittiin. Keskuskappale kohdistaa eri suuruisen painovoiman eri puolille kappaletta. Kauempana keskuskappaleesta olevalla satelliitin puolella painovoima on pieni ja lähempänä olevalla puolella painovoima on ainakin hivenen suurempi. Myös satelliitin rataliikeen keskipakoisvoima on suurempi satelliitin kauemmaisella puolella, ja painovoimaa pienempi satelliitin lähemmäisellä puolella. Kappaleen massakeskipisteessä liikekeskuksen vetovoima on yhtä vahva kun rataliikkeen keskipakoisvoima; liikekeskuksen lähellä vetovoima on suurempi, kauempana siitä keskipakoisvoima on suurempi.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Vuorovesivoiman laskukaava
Melko tarkka likiarvokaava vuorovesivoimalle:
- Ft vuorovesivoima
- G gravitaatiovakio
- M keskuskappaleen massa
- m satelliitin massa
- R keskuskappaleen ja satelliitin välinen etäisyys
- r satelliitin säde
[muokkaa] Vuorovesivoima Maan pinnalla
Esimerkiksi Maan pinnalla Kuun aiheuttama vuorovesivoiman suunta on ylöspäin pisteessä, jossa Kuu on zeniitissä; samoin vastapisteessä jossa Kuu on nadiirissa. Siinä, missä Kuu on horisontissa on vuorovesivoiman suunta alaspäin; voiman vahvuus on vain puolet siitä mitä edellä mainituissa pisteissä.
[muokkaa] Painovoimapotentiaali
Karkeasti sanoen vuorovesivoima keikkenee suhteessa kappaleiden välimatkan kolmanteen potenssiin. Painovoimakenttää kuvataan usein potentiaalin avulla; tässä tapauksessa käytettävä potentiaali koostuu liikekeskuksen painovoimapotentiaalista ja liikeradan keskipakoisvoiman potentiaalista. Tämän lisäksi itse kappaleen rotaatio voi vielä aiheuttaa oman keskipakoispotentiaalin. Nyt painovoima on tämän potentiaalin gradientti eli derivaattojen vektori kolmen paikkakoordinaatin mukaan; vuorovesivoima on taas tämän painovoimavektorin vaihtelu paikan mukaan. Usein se kuvataan ns. painovoimagradienttitensorin eli Marussi-tensorin avulla, jossa on elementteinä painovoimapotentiaalin kaikki 
toiset paikkaderivaatat.
[muokkaa] Vuorovesivoima kuiden ja tähtien lähistöllä
Usein planeettojen kuihin vaikuttaa vahva vuorovesivoima. Oma Kuumme on sen seurauksena venynyt Maan suuntaan rugby-pallon tapaan. Jupiterin Io-kuun tapauksessa vuorovesivoimat aiheuttavat kuun jatkuvaa deformointia ja aktiivista tulivuoritoimintaa.
On laskettu, että jos kuun ja planeetan tiheydet ovat samoja, vuorovesivoimat voittavat kuun oman vetovoiman ja kuu hajoaa kappaleiksi, jos sen etäisyys planeettaan on pienempi kuin 2,44 kertaa planeetan säde. Tätä kutsutaan Rochen rajaksi. Saturnuksen rengasjärjestelmän arvellaan syntyneen tällä tavoin. Vuorovesivoimat myös pysäyttävät kappaleiden pyörimisiä suhteelisesti hyvinkin kaukana kappaleesta, ilmiötä sanotaan vuorovesilukkiutumiseksi.
