月の引力と遠心力と起潮力

地球に対する内側の遠心力(fo)は何故、生まれるのでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： -ok 回答日時： 2010/04/14 22:43

地球と月の系の重心の周りの回転運動によって生じます。

その重心は地球の内部に位置します。地球も月も、その点の周りを回転運動します。いま「自転なしで」地球を全体として回転させてみると、回転によって地球の各点が描く図形がすべて同じであることがわかります。（地球と月の距離が変わらない場合には、系の重心と地球の中心との距離も変わらないので、上記の図形は円。）回転運動する各点には遠心力が働きますが、各点の描く図形が同じですから、遠心力の大きさ（単位質量あたり）はどの点においても同じです（質問者さんの図の f0）。また、その向きは月の中心から地球の中心へ向かう方向です。

No.6 回答者： -ok 回答日時： 2010/04/16 09:05

＃３です。

質問の図のＡ点における遠心力の向きは図のとおりです。

地球と月の系の重心（Ｇ）の周りを地球が運動するというのは、地球の中心（図の点Ｏ）がＧの周りを運動するということです。点Ａの回転運動の中心はＧではなく、Ｇから線分ＯＡの長さだけ図の右方へ寄った点です。＃３で書いたようにいっさいの「自転なしで」、つまり線分ＯＡを回転させないで、地球を動かしてみてください。

No.5 回答者： kagakusuki 回答日時： 2010/04/16 02:14

　月には地球の引力が働いているのに、月が地球に落ちて来ないのは、月が地球の周りを回っている（横方向に動いているため地球に衝突しない）ためであるという事はお分かりであるかと思います。

　しかし、地球よりは弱いとは言え、月にも引力があります。
　何故、地球は月に落ちて行かないのか、考えられた事は御座いますか？
　実は、月よりはずっと小さな楕円軌道を描いて、地球も回っているのです。
　月や地球は、地球の中心の周りを回っている訳ではありません。
　月と地球という２つの物体を合わせて考えた場合の、重心を中心として、月も地球も回っているのです。（地球と月を重さの無い棒で繋いだ場合の重心を考えると、イメージし易いかと思います）
　地球も回っている訳ですから、遠心力が発生します。
　但し、月の質量は地球の1.23％しかありませんから、地球⇔重心 間の距離は、月⇔重心 間の距離の0.0123倍になります。
　月と地球の距離は、最も離れた時でも約40万7千kmですから、地球⇔重心 間の距離は、

407000km×0.0123÷(0.0123＋1)≒4945km

となり、地球の赤道半径6378kmよりも短くなります。
　これは重心が、地球の中心（図中のＯ点）と月に近い側の海面（図中のＡ点）との間にあるという事です。（つまり重心は常に地下にある）
　ですから、正確に言いますと、月に近い側の海面（図中のＡ点）に働く遠心力は、月の引力と同じ方向に働きますので、この図のＡ点における遠心力の向きは、間違っている事になります。（Ｂ点やＯ点の遠心力の向きは間違っていません）

No.4 回答者： kagakusuki 回答日時： 2010/04/16 02:11

　月には地球の引力が働いているのに、月が地球に落ちて来ないのは、月が地球の周りを回っている（横方向に動いているため地球に衝突しない）ためであるという事はお分かりであるかと思います。

　しかし、地球よりは弱いとは言え、月にも引力があります。
　何故、地球は月に落ちて行かないのか、考えられた事は御座いますか？
　実は、月よりはずっと小さな楕円軌道を描いて、地球も回っているのです。
　月や地球は、地球の中心の周りを回っている訳ではありません。
　月と地球という２つの物体を合わせて考えた場合の、重心を中心として、月も地球も回っているのです。（地球と月を重さの無い棒で繋いだ場合の重心を考えると、イメージし易いかと思います）
　地球も回っている訳ですから、遠心力が発生します。
　但し、月の質量は地球の1.23％しかありませんから、地球⇔重心 間の距離は、月⇔重心 間の距離の0.0123倍になります。
　月と地球の距離は、最も離れた時でも約40万7千kmですから、地球⇔重心 間の距離は、

407000km×0.0123÷(0.0123＋1)≒4945km

となり、地球の赤道半径6378kmよりも短くなります。
　これは重心が、地球の中心（図中のＯ点）と月に近い側の海面（図中のＡ点）との間にあるという事です。（つまり重心は常に地下にある）
　ですから、正確に言いますと、月に近い側の海面（図中のＡ点）に働く遠心力は、月の引力と同じ方向に働きますので、この図のＡ点における遠心力の向きは、間違っている事になります。（Ｂ点やＯ点の遠心力の向きは間違っていません）

No.2 回答者： pasocom 回答日時： 2010/04/14 17:55

この図の解説がありませんか？。

おそらく、この図では太陽が図の右側にあるという前提なのです。この図では月も図の右側になっていますので、いわゆる「新月」の状態を表しているのではないでしょうか。（「満月」の状態なら月と太陽は真反対の方向です）。
そうすると、地球は太陽の周りを回転（公転といいますが）していますので、太陽と反対側方向に遠心力が生じるのです。

No.1 回答者： Saturn5 回答日時： 2010/04/14 17:52

わかりやすいように以下の３つに分けて考えます。

Ａ・外側の海水　Ｂ・地球　　Ｃ・内側の海水

ここで、遠心力は　Ａ＞Ｂ＞Ｃになります。
したがって、外側からＡ，Ｂ，Ｃの順になります。
イメージ的には地球自体が外にずれるので内側に水が残ると
考えてください。