Maree: influenza di Luna e Sole

Vorrei capire perché le maree sono più influenzate dalla Luna che dal Sole, sebbene la forza gravitazionale esercitata dal Sole sulla Terra è di circa 177 volte maggiore (come si ricava dalla formula di Newton).
Carlo Filippi
2 marzo 2005
Effettivamente, il rapporto tra le forze esercitate da Sole e Luna su un kg di materia sulla Terra, se R è la distanza Terra-Sole, r la distanza Terra-Luna, è
(G MS/R2)/(G ML/r2) ~ 177

dove MS è la massa del Sole; ML è la massa della Luna e G è la costante di gravitazione universale.

Però per le maree, quello che conta non è la forza, che determina l'orbita, ma di quanto varia la forza da un punto all'altro della Terra. Quelle che ho scritto sono le forze su un chilogrammo di materia al centro della Terra. Se il chilogrammo di materia sta sulla superficie della Terra e si trova il Sole allo zenith, viene attratto più di un chilogrammo di materia posta ai suoi antipodi, e sono queste differenze che causano le maree.

Se fai il conto (e ti ricordi che il raggio della Terra, chiamiamolo s, è molto, molto più piccolo di R ), la differenza ti dovrebbe venire


4 s/R) G MS/R2.

E quindi, quando fai il rapporto tra l'effetto del Sole e quello della Luna, il 177 ti verrà ridotto a

177 r/R= 177 0.38/150 = 0.45

(sui libri trovo 0.4604, useranno numeri più accurati).

Morale: il campo del Sole è più intenso, ma più uniforme, ed è la non uniformità che causa le maree. Che poi in dettaglio sono una cosa molto complicata, dipendono dai dettagli del bacino marino ecc., e nel Mediterraneo si vedono poco. Giulio Cesare non era abituato, e quando voleva invadere la Britannia continuava a perdersi le navi; il primo effetto del Sole è di complicare la periodicità, e la vita di Giulio Cesare.

Giorgio Immirzi Dipartimento di Fisica, Università di Perugia

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