ใบความรู้น้ำขึ้นน้ำลง

น้ำขน้ึ น้ำลง แรงไทดัล เม่อื ดาวดวงหนงึ่ ไดร้ บั อิทธพิ ลจากแรงโนม้ ถว่ งจากดาวอกี ดวงหนง่ึ ดา้ นที่อยูใ่ กลจ้ ะไดถ้ ูก ดึงดดู มากกว่าด้านท่อี ยู่ไกล ความแตกตา่ งของแรงทั้งดา้ นจะทาใหเ้ กิดความเครียดภายใน ถา้ เน้อื ของดาวไม่แขง็ แรงพอก็อาจจะทาให้ดาวแตกได้ ถ้าเนอ้ื ของดาวมคี วามหยุ่นก็จะทาให้ดาวยืด ออกเป็นทรงรี เราเรียกแรงภายในท่ีแตกตา่ งนวี้ ่า \"แรงไทดลั \" (Tidal force) ยกตวั อยา่ งเชน่ แรงที่ทาใหด้ วงจันทรบ์ รวิ ารแตกเปน็ วงแหวนของดาวเสาร์ แรงทีท่ าใหด้ าวพุธเป็นทรงรี และ แรงทที่ าใหเ้ กดิ น้าข้นึ นา้ ลง ซึ่งจะอธิบายดงั ต่อไปน้ี ตามกฎแปรผกผนั ยกกาลงั สองของนวิ ตนั เมอ่ื วตั ถุอยไู่ กลจากกันแรงโนม้ ถ่วงระหว่างวัตถุ จะลดลง ดังนน้ั เม่อื วางลูกบิลเลยี ดสามลกู ในอวกาศ โดยเรยี งลาดบั ระยะหา่ งจากดาวเคราะห์ดงั ภาพที่ 1 แรงโน้มถ่วงระหวา่ งดาวเคราะหก์ บั ลูกบิลเลียดหมายเลข 3 มากกวา่ แรงโนม้ ถ่วง ระหว่างดาวเคราะหก์ บั ลกู บิลเลยี ดหมายเลข 2 และมากกว่า แรงโน้มถ่วงระหวา่ งดาวเคราะห์ กบั ลูกบลิ เลยี ดหมายเลข 1 ตามลาดับ ภาพที่ 1 เรยี งลูกบิลเลยี ดไวใ้ นอวกาศ เมอ่ื เวลาผ่านไป ในภาพที่ 2 ลกู บลิ เลียดหมายเลข 3 จะเคลอ่ื นท่ีเข้าหาดาวเคราะห์ เปน็ ระยะทางมากที่สดุ ลูกบลิ เลียดหมายเลข 2 จะเคล่อื นทเ่ี ข้าหาดาวเคราะห์ เป็นระยะทางน้อยกวา่ ลกู บลิ เลยี ดหมายเลข 1 จะเคลอื่ นท่ีเข้าหาดาวเคราะห์ เปน็ ระยะทางนอ้ ยทสี่ ุด



ภาพท่ี 5 แรงไทดัลบนพน้ื ผิวโลก เนื่องจากเปลอื กโลกเปน็ ของแข็ง จึงไมส่ ามารถยืดหยุ่นตวั ไปตามแรงไทดลั ซง่ึ เกดิ จากแรง โนม้ ถ่วงของดวงจนั ทรไ์ ด้ แต่ทว่าพนื้ ผวิ ส่วนใหญข่ องโลกปกคลุมดว้ ยนา้ ในมหาสมุทร จึงปรบั ตวั เป็นรูปทรงรี ตามแรงไทดัลท่เี กดิ ข้นึ ดงั รูปที่ 6 ทาให้เกดิ ปรากฏการณ์ \"น้าข้นึ น้าลง\" (Tides) โดยทีร่ ะดบั น้าทะเลจะขนึ้ สงู สดุ บนด้านทีห่ นั เขา้ หาดวงจันทรแ์ ละด้านตรงขา้ มดวง จนั ทร์ (ตาแหน่ง H และ H’) และระดับน้าทะเลจะลงต่าสุดบนด้านทีต่ ัง้ ฉากกบั ดวง จันทร์ (ตาแหน่ง L และ L’) โลกหมนุ รอบตวั เอง 1 รอบ ทาให้ ณ ตาแหนง่ หนึง่ ๆ บนพ้ืนผิวโลก จงึ เคลอื่ นผ่านบรเิ วณที่เกดิ น้าขน้ึ และน้าลงท้ังสองด้าน ทาใหเ้ กดิ นา้ ขน้ึ นา้ ลง วันละ 2 ครั้ง ภาพท่ี 6 แรงไทดัลทาให้เกิดนา้ ขีน้ นา้ ลง เนือ่ งจากดวงจันทร์โคจรรอบโลก ขณะทีโ่ ลกเองก็หมนุ รอบตัวเอง จงึ ทาให้เรามองเหน็ ดวงจันทร์ขึ้นช้าไปวันละ 50 นาที หน่ึงวนั มนี ้าข้นึ 2 คร้ัง ดังน้นั นา้ ข้นึ คร้งั ตอ่ ไปจะตอ้ งบวกไปอกี 12 ชัว่ โมง 25 นาที เชน่ น้าขน้ึ ครง้ั ลา่ สุดนา้ ขึ้นเวลา 24.00 น. น้าขน้ึ ครงั้ ตอ่ ไปประมาณเวลา 12.25 น. และในวันถัดไปนาจะขน้ึ ประมาณเวลา 00.50 น. นำ้ เกดิ น้ำตำย ในวนั ขน้ึ 15 คา่ และวนั แรม 15 ค่า ดวงอาทิตย์ โลก และดวงจนั ทรเ์ รียงตัวอยูใ่ นแนว เดยี วกนั แรงโนม้ ถ่วงของดวงอาทติ ย์และดวงจันทร์เสริมกนั ทาให้แรงไทดัลบนโลกเพ่ิมข้นึ ส่ง อทิ ธิพลให้ระดับนา้ ขน้ึ สงู สุดและระดบั น้าลงต่าสุดแตกต่างกนั มากดังภาพที่ 7 เรยี กวา่ \"นา้ เกิด\" (Spring tides)

ภาพท่ี 7 ภาวะน้าเกิด ในวนั ขน้ึ 8 ค่า และวนั แรม 8 ค่า ดวงอาทิตย์ โลก และดวงจนั ทรอ์ ย่ใู นแนวตง้ั ฉากกนั แรงโนม้ ถว่ งของดวงอาทติ ย์และดวงจนั ทร์ไมเ่ สริมกัน ทาให้แรงไทดลั บนโลกลดลง สง่ อิทธพิ ลให้ ระดบั น้าขนึ้ สงู สดุ และระดบั นา้ ลงตา่ สดุ ไมแ่ ตกต่างกนั มากดังภาพที่ 8 เรยี กวา่ \"นา้ ตาย\" (Neap tides) ภาพท่ี 8 ภาวะนา้ ตาย ท่ีมำ http://www.lesa.biz/astronomy/astro-events/tides