عرض مصدر قوة المد والجزر

[[ملف:Shoemaker-levy-tidal-forces.jpg|تصغير|300px|تحطم مذنب شومخر-لفي9 بتأثير قوة المد والجذر عند اقترابه من المشتري.]]
'''قوة المد والجزر''' هي تأثير ثانوي لقوة [[جاذبية|الجاذبية]] وتتمثل في ظاهرة [[مد وجزر|المد والجزر]]. وتزداد هذه القوة بسبب لأن قوة الجاذبية بالنسبة لواحدة [[كتلة|الكتلة]] الناتجة من جسم أول تؤثر في جسم ثاني. وتختلف هذه القوة عبر القطر بحيث يتأثر القسم المقابل للجسم الأول بهذه القوة بشكل أكثر من الآخر.
و كثير ما يستخدم تعبير قوة المد والجزر في [[ميكانيكا سماوية|الميكانيك السماوي]] وتشير إلى الحالة التي يكون عليها جسم أو مادة (على سبيل المثال المياه أو القمر)تقع أساسا تحت تأثير جاذبية جسم آخر (مثل الأرض).<ref>[http://adsabs.harvard.edu/full/1977SvAL....3...96A "On the tidal force"], I N Avsiuk, in "Soviet Astronomy Letters", vol.3 (1977), pp.96-99 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200110134048/http://adsabs.harvard.edu/full/1977SvAL....3...96A |date=10 يناير 2020}}</ref>

== شرح قوة المد والجزر ==
[[ملف:Field tidal.png|تصغير|يسار|260px|تأثير قوة المد والجذر على شكل كروي.]]
عندما يخضع جسم أول لتأثير الجاذبية لجسم ثاني فإن الحقل سيتغير بشكل كبير بين جانبي الجسم المقابل للجسم الثاني والجانب البعيد. يبين الشكل المجاور تغير قوة الجاذبية على جسم كروي (جسم أول) نتيجة تعرضه لجسم آخر (الجسم الثاني). تسبب هذه القوة حدوث [[إجهاد (ميكانيكا)|اجهادات]] في كِلْتا الحالتين، وأحيانا قد تسبب تحطم أحدهما أو جزء منه.<ref name=Penrose>{{استشهاد بكتاب |عنوان=The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics |مؤلف=R Penrose |صفحة=264 |مسار= http://books.google.com/books?id=oI0grArWHUMC&pg=PA264&vq=tidal&dq=tidal+force&lr=&as_brr=0&source=gbs_search_s&sig=ACfU3U3N2jyScOSJZu-GxBiQrTnEiaL5QA
|ردمك=0192861980 |سنة=1999 |ناشر=Oxford University Press|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200205093724/http://books.google.com/books?id=oI0grArWHUMC&pg=PA264&vq=tidal&dq=tidal+force&lr=&as_brr=0&source=gbs_search_s&sig=ACfU3U3N2jyScOSJZu-GxBiQrTnEiaL5QA|تاريخ أرشيف=2020-02-05}}</ref> ولمعرفة قوة المد والجزر يدخل تعريف [[حد روش]] والذي هو المسافة عن [[كوكب]] الذي سيسبب تحطم أي جسم يقع ضمنها نتيجة قوة المد والجزر وذلك بسبب أن تغيرات قوة المد والجزر من الكوكب ستتغلب على قوة الترابط الداخلي بين الجزيئات المكونة للجسم الداخل ضمن هذه المسافة.<ref name=Blanc>{{استشهاد بكتاب |عنوان=The Solar System |صفحة=16 |مسار=http://books.google.com/books?id=Je61Y7UbqWgC&pg=PA16&vq=tide&dq=tidal+force&lr=&as_brr=0&source=gbs_search_s&sig=ACfU3U1a7gm97Sow1S17TnMtjsMYdSk1VQ#PPA16,M1
|مؤلف=Thérèse Encrenaz, J -P Bibring, M Blanc |ردمك=3540002413 |سنة=2003 |ناشر=Springer  | مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20170415205513/https://books.google.com/books?id=Je61Y7UbqWgC | تاريخ أرشيف = 15 أبريل 2017 }}</ref> تحدث الإجهادات عندما يكون [[حقل جاذبية|حقل الجاذبية]] غير متجانس ففي حالة كونه متجانس فإن الجزيئات الداخلية في الجسم الثاني سوف تتسارع في نفس الاتجاه ونفس النسبة

== تأثيرات قوة المد والجزر ==
 
عندما يخضع جسم كروي مرن إلى تأثير قوة المد والجزر فإنه سيتشوه في الشكل دون حدوث أي تغير في [[حجم]]ه فالجسم الكروي سيتحول إلى شكل [[قطع ناقص]] بحيث تستطيل الكرة في اتجاه الجسم الكبير المؤثر . يعتبر ما يحدث لمياه [[محيط (جغرافيا)|محيطات]] [[الأرض]] تقريبا تشوه بيضوي بسبب تأثير [[القمر]]. يدور كل من الأرض والقمر تقريبا حول [[مركز الكتلة|مركزي كتلتيهما]] فيما يعرف [[مركز باري]] وتتسبب [[قوة جذب مركزي|قوة الجذب المركزية]] في المحافظة على هذه الحركة. بالنسبة لمراقب على الأرض قريب من مركز باري يرى الأرض كالجسم الأول والقمر كالجسم الثاني وهكذا تتأثر الأرض بجاذبية القمر وتسبب توزيع مياه المحيطات بحيث تبرز المياه في الاتجاه المقابل للقمر وتبتعد في الآخر.<ref name=Americana>{{استشهاد بكتاب |عنوان=The Encyclopedia Americana: A Library of Universal Knowledge |مؤلف=Rollin A Harris |صفحة=611–617 |مسار= http://books.google.com/books?id=r8BPAAAAMAAJ&pg=PA612&dq=tidal+force&lr=&as_brr=0#PPA612,M1
|ناشر=Encyclopedia Americana Corp. |سنة=1920 |إصدار=Vol. 26  |مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200205093726/http://books.google.com/books?id=r8BPAAAAMAAJ&pg=PA612&dq=tidal+force&lr=&as_brr=0#PPA612,M1|تاريخ أرشيف=2020-02-05}}</ref>

عندما يدور جسم تابع لقوة المد والجزر فإن الاحتكاك الداخلي ينتج عن تبدد [[طاقة حركية|الطاقة الحركية]] الدورانية إلى حرارة. وإذا كان الجسم قريبا من الجسم الأساسي فهذا يؤدي إلى تقيده المدي ضمن مداره كما هي حالة القمر بالنسبة للأرض. كما ينتج التأثير الحراري لقوة المد والجزر [[بركان|براكين]] على سطح [[آيو (قمر)|لو]] [[قمر طبيعي|قمر]] [[المشتري]]. كما تسبب الإجهادات الناتجة من قوة المد والجزر [[زلزال|زلازل]] منتظمة على سطح القمر.

كما تساهم قوة المد والجزر في إعادة توزيع مياه المحيطات وتوزيع درجات الحرارة عن طريق نقل [[طاقة حرارية|الطاقة الحرارية]] باتجاه القطبين .<ref>{{ استشهاد بويب
   | عنوان =Millennial Climate Variability: Is There a Tidal Connection?   
   | مسار =http://ams.allenpress.com/archive/1520-0442/15/4/pdf/i1520-0442-15-4-370.pdf
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200205123232/http://ams.allenpress.com/archive/1520-0442/15/4/pdf/i1520-0442-15-4-370.pdf | تاريخ أرشيف = 5 فبراير 2020 |url-status=dead}}</ref>

إن تأثير قوة المد والجزر واضح جدا خصوصا في الأجسام الصغيرة عندما تقع قرب أجسام ذات كتلة عالية مثل [[نجم نيوتروني|النجوم النيوترونية]] أو [[ثقب أسود|ثقوب سوداء]] وهي المسؤولة عن [[تأثيرات معكرونية|التأثيرات المعكرونية]] في انهيار المادة.

== العلاقات الرياضية ==

من [[قانون الجذب العام لنيوتن]]
:<math>\vec F_g = - \hat r ~ G ~ \frac{M m}{R^2}</math>... , و... <math>\vec a_g = - \hat r ~ G ~ \frac{M}{R^2}</math>... ,
حيث ''m'' كتلة الجسم
''R'' المسافة من مركز الكرة ذات الكتلة ''M'' الخاضعة لقوة <math>\vec F_g</math> معادلة لتسارع <math>\vec a_g</math>

حيث <math>\hat r</math> [[متجه وحدة|متجه الوحدة]]

لنعتبر الآن أن التسارع ناتج عن كتلة كروية ''M'' تخضع لجسم صغير قريب ذو كتلة ''m'' و''R'' هي المسافة بين مركز ''M'' و''m''
ولتكن ''∆r'' هي المسافة التي يبعدها الجزيء الخارجي للجسم ''m'' وللتبسيط نعتبر أن الجزيء الذي يبعد ''∆r'' هو أول ما يتأثر بالجسم ''M''. فإذا ما كان الجسم ''m'' كروي وبنصف قطر ''∆r'' عندها يعتبر هذه الجزئ واقع على سطح هذا الجسم وسيقع على مسافة (R ± ∆r) من مركز الجسم ''M'' وبالتالي سيصبح القانون:

:<math>\vec a_g = - \hat r ~ G ~ \frac{M}{(R \pm \Delta r)^2}</math>

و بإخراج ''R''<sup>2</sup> كعامل مشترك

:<math>\vec a_g = - \hat r ~ G ~  \frac{M}{R^2} ~ \frac{1}{(1 \pm \Delta r / R)^2}</math>

و حسب [[متسلسلة تايلور|متسلسلة ماكلاورين]]

:<math>\vec a_g = - \hat r ~ G ~ \frac{M}{R^2} \pm  \hat r ~ G ~ \frac{2 M }{R^2} ~ \frac{\Delta r}{R} \mp \cdots </math>

يمثل الحد الأول [[تسارع الجاذبية]] بسبب تأثير M في جسم مرجعي m

ويعتبر تسارع المد والجزر المحوري والذي يعطى بالعلاقة:
:<math>\vec a_t</math>(محوري) <math> ~ \approx ~ \pm ~ \hat r ~ 2 \Delta r ~ G ~ \frac{M}{R^3} </math>

== انظر أيضاً ==
* [[ميسان (علم الفلك)|ميسان]]
* [[نظرية المد والجزر]]
== المراجع ==
{{مراجع}}
{{علم المحيطات الفيزيائية}}
{{شريط بوابات|علم الفلك|الفيزياء}}

{{ضبط استنادي}}
{{تصنيف كومنز|Tidal forces}}

[[تصنيف:تأثيرات الجاذبية]]
[[تصنيف:جاذبية]]
[[تصنيف:فيزياء فلكية]]
[[تصنيف:قوى]]
[[تصنيف:مد وجزر]]