El Origen De Las Fuerzas De Marea

Introducción

El origen de las fuerza de marea se debe a que la Tierra es un cuerpo extenso y el campo gravitatorio producido por la Luna o por el Sol no es homogéneo en todos sus puntos, ya que hay unos puntos que están más cercanos y otros más alejados de dichos cuerpos celestes.

Supondremos que la Tierra es un cuerpo rígido de forma esférica de radio R, que está cubierta por una capa de agua de espesor uniforme y de pequeña profundidad. El cuerpo perturbador, la Luna o el Sol se supone que está en el plano ecuatorial de la Tierra.

Aunque el Sol y la Luna se mueven, se considera que el agua está en todo momento en equilibrio, la velocidad y la aceleración de cualquier elemento de líquido respecto de la Tierra se supone despreciable.

Supondremos inicialmente, que el cuerpo perturbador es la Luna, las mismas fórmulas serán aplicables para el Sol. Finalmente, analizaremos el efecto combinado de la Luna y del Sol.

Consideremos la Tierra y la Luna inmóviles en el espacio estando sus centros separados una distancia r. La fuerza de marea, en una determinada posición P de la superficie de la Tierra, es igual a la diferencia entre la fuerza de atracción que la Luna ejerce sobre un objeto situado en dicha posición, y la fuerza de atracción que ejercería sobre tal objeto si estuviese en el centro de la Tierra.

En el siglo IV a. C, por ejemplo, el científico griego Piteas fue el primero en observar la relación entre las mareas, el Sol y la Luna, ofreciendo una explicación parcial que más tarde fue desarrollada y perfeccionada por hombres de ciencia como Bacon, Galileo o Kepler entre otros. Para el año 1632, Galileo señalaba que las mareas eran el resultado del chapoteo del agua al moverse la Tierra alrededor del Sol, aunque se trataba de un avance, la teoría era incorrecta.

Su contemporáneo Kepler, basándose en diversas observaciones, sugirió que en realidad la responsable era la Luna y, aunque Galileo creyó que Kepler se estaba equivocando, éste último tenía razón. Finalmente fue Newton quien acertadamente determinó que las mareas eran el resultado de las fuerzas de atracciones gravitacionales de masas astronómicas, que interactuaban entre la Tierra, la Luna y el Sol.

...