Plimna sila

Daleko od Rocheove granice, fluidni satelit (tekući, plinoviti ili satelit sastavljene od labave nakupine krutih dijelova) će biti sferičan (kuglast).

U blizini Rocheove granice, satelit će se izdužiti (izobličiti) zbog utjecaja plimne sile.

Unutar Rocheove granice, satelit se počinje raspadati, vlastita gravitacijska sila satelita ne može više držati njegove dijelove na okupu zbog prevelikog utjecaja plimne sile.

Dijelovi satelita bliži planetu (crveni) počinju se brže kretati od daljih dijelova (plavi) satelita.

Različite kutne brzine dijelova satelita uzrokuju stvaranje prstena oko planeta (primjer Saturnovi prsteni).

Plimna sila ili plimotvorna sila je sila koju uzrokuju Sunce i Mjesec gravitacijskim privlačenjem vodenih masa, te centrifugalnom silom koja se javlja zbog okretanja Zemlje i Mjeseca odnosno Zemlje i Sunca oko zajedničkog centra masa (baricentar). Njezino djelovanje ima ponavljajuće svojstvo (periodički karakter), s najjače izraženim poludnevnim i dnevnim komponentama. Djelovanjem plimne sile morska razina i struje periodički titraju (osciliraju) što nazivamo morskim mijenama, a ponavljanje rasta odnosno pada razine mora određujemo kao morske dobi. Plima se određuje kao rast razine mora, dok oseka predstavlja opadanje razine mora. Plimna sila predstavlja udruženu gravitacijsku i centrifugalnu silu koja djeluje na vodene mase na Zemlji. Naime, na gibanje vodenih masa djeluje gravitacijsko privlačenje Sunca i Mjeseca, koje je promjenjivo i ovisi o njihovim položajima u odnosu na Zemlju, te centrifugalna sila koja nastaje zbog okretanja (revolucije) Zemlje oko Sunca. Prema tome, plimna sila je promjenjivog svojstva u prostoru i vremenu, te prevladavajuće djeluje na vodoravno gibanje vodenih masa na taj način uzrokujući kolebanje razine mora i morskih struja.^[1]

Plimna sila u nebeskoj mehanici djeluje općenito na bilo koja dva nebeska tijela, ako veličina jednog tijela nije zanemariva s obzirom na udaljenost do drugog tijela. Kao što Mjesec proizvodi plimu na Zemlji, tako i Zemlja raspinje Mjesečevu kuglu. U donjim dijelovima plašta nalaze se ognjišta Mjesečevih potresa, a većinom su na bližoj strani Mjeseca. Posebnost tih potresa je u tome što su potaknuti Zemljinom plimnom silom. U trenutku kada je plimni val najveći i najmanji, a to se zbiva onda kada je Mjesec u perigeju i apogeju, oslobađaju se nagomilani naponi u unutrašnjosti i dolazi do potresa. Seizmički valovi, nasuprot zemaljskim, šire se uz mnogostruku jeku kroz velik dio obujma, i tlo titra po više sati. Plimna sila F_P na masu u prema planetu (ili drugom nebeskom tijelu) s polumjerom R i udaljenosti d izmeđe središta dvaju tijela može se opisati sljedećom jednadžbom :

${\displaystyle F_{P}={\frac {2\cdot G\cdot M\cdot m\cdot r}{d^{3}}}}$

gdje je:

• F_P - plimna sila (N),
• G - univerzalna gravitacijska konstanta koja otprilike iznosi 6,67428 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻²,
• M - masa većeg nebeskog tijela - planeta (kg),
• m - masa manjeg tijela - satelita (kg),
• R - polumjer većeg tijela (m),
• r - polumjer manjeg tijela (m),
• d - udaljenost između središta dvaju tijela (m).^[2]

1. ↑ Teorija plimnih oscilacija, [1] “Mala internet škola oceanografije", www.skola.gfz.hr, 2014.
2. ↑ Vladis Vujnović : "Astronomija", Školska knjiga, 1989.