Sul web, ma anche in molti libri di testo,
si leggono spesso spiegazioni errate del fenomeno delle maree lunisolari. In
particolare risulta erronea la spiegazione dell'esistenza del secondo lobo di
marea, quello rivolto in direzione opposta alla Luna. Per spiegare questo
fenomeno, infatti, molti autori fanno riferimento alla forza centrifuga, la
quale però, essendo una forza fittizia, non può giocare alcun ruolo.
La tesi corretta è che per spiegare le
maree sono necessari e sufficienti gli effetti della differenza della forza di
attrazione gravitazionale tra i punti della superficie terrestre ed il centro
della Terra.
La forza centrifuga che appare in molte trattazioni spesso è esposta in modo
errato; nei rari casi in cui è trattata correttamente, serve solo in un sistema
di riferimento rotante. E’ quindi un artificio contabile, senza alcun effetto
fisico sulle maree.
Lo dimostreremo mettendoci in diversi
sistemi di riferimento e calcolando l’accelerazione totale per due soli punti
di prova: i classici A e B di figura 2, rispettivamente il punto più vicino
alla Luna e l'opposto. Se il risultato sarà identico al caso in cui compare la
sola forza gravitazionale, potremo stare certi che le forze fittizie non
giocano alcun ruolo.
Molta confusione circa le forze di marea
nasce infatti dall’uso improprio del sistema di riferimento. Scegliere il
sistema di riferimento è il primo passo per affrontare con successo un problema
di fisica. Se si compiono errori in questa fase fondamentale, può succedere di
tutto. Si possono mescolare concetti appartenenti a diversi sistemi di
riferimento, ottenendo mostruosità logiche e fisiche.
Un'altra questione che lascia perplessi è
il fatto che per ottenere il campo mareale si deve sottrarre dall'attrazione
gravitazionale della Luna un campo uniforme.
Fin dal liceo sappiamo bene che in un sistema rotante le forze fittizie sono
proporzionali alla distanza dall'asse di rotazione. Quindi, ci chiediamo, da
dove scaturisce questo campo uniforme?
Tutto questo sarà svelato negli esempi che seguiranno.
La fisica insegna che ogni situazione reale
può essere descritta in modi diversi, a seconda del punto di vista dell’osservatore.
Ogni osservatore definisce un proprio sistema di riferimento (SR). Ad esempio,
se io sono fermo al bordo di una strada, definirò la strada come il mio SR,
mentre se sono dentro un’automobile, mi sarà comodo definire l’automobile
stessa come mio SR.
Se l'automobile percorre una curva stretta
verso sinistra, l'osservatore solidale alla strada farà il seguente
ragionamento:
Per il principio di
inerzia il passeggero tende a proseguire il suo moto rettilineo, tuttavia i
pneumatici stanno imprimendo una direzione diversa al moto: la macchina curva
verso sinistra, andando a comprimere il lato destro del passeggero.
Il passeggero invece, che ritiene naturale
assumere l'automobile come proprio SR, farà il seguente ragionamento:
L'auto è ferma rispetto
a me, ma si trova immersa in un campo di forze che mi spinge verso destra, cioè
in direzione opposta al centro di rotazione. Si tratta allora di una forza
centrifuga, che si manifesta quando l'automobile percorre una curva.
Sono validi entrambi i ragionamenti, ma non
si deve dimenticare che la forza centrifuga è fittizia: l'unica forza reale è
quella centripeta perché è data dall'adesione del pneumatico sulla strada. In
ultima analisi essa si riconduce ad una delle quattro forze fondamentali:
quella elettrica.
E’ però evidente che tutti i SR devono
essere equivalenti, cioè fornire le stesse predizioni numeriche per forze e
accelerazioni. In sostanza, per tutti i SR devo poter applicare la seconda
legge di Newton:
|
|
(1) |
Il pedice serve ad indicare il sistema di
riferimento a cui si riferisce la grandezza: in questo caso stiamo eguagliando
l'accelerazione in un sistema di riferimento inerziale al rapporto tra forze
agenti e massa del corpo.
Vi sono però particolari SR che si
distinguono da tutti gli altri. Sono quelli in moto accelerato. Se vogliamo che
il principio enunciato sopra sia valido, dobbiamo introdurre in questi sistemi
delle forze fittizie, che nel caso del moto circolare, sono la cosiddetta forza
centrifuga e l'accelerazione complementare, o di Coriolis, dal nome di colui
che enunciò il relativo teorema nel 1835.
Si chiamano fittizie perché non hanno realtà fisica, emergono solo in
particolari sistemi di riferimento. Le uniche forze degne di tale nome sono le
quattro forze fondamentali: quella gravitazionale, elettrica, nucleare debole e
nucleare forte. Nessun effetto fisico può scaturire da una forza fittizia:
esisterà sempre un SR in cui tale forza scompare.
Un'altra differenza tra le forze reali e
quelle fittizie si evidenzia alla luce della terza legge di Newton. Le forze
reali sono sempre accompagnate da forze di reazione. La terza legge di Newton
stabilisce che "se un corpo A esercita una forza sul corpo B, allora B
esercita una forza eguale ed opposta sul corpo A". Tuttavia le forze
fittizie non sono esercitate da corpi materiali. Esse non hanno
"sorgenti", sono semplicemente degli artifici contabili per far
tornare i conti nei sistemi di riferimento rotanti.
Ecco perché non possiamo trovare alcuna forza di reazione a forze fittizie e
quindi ecco perché non possiamo applicare la terza legge di Newton alle forze
fittizie. Non vi è alcun "corpo A" che sta esercitando la forza
fittizia.
In sistemi di riferimento non inerziali, la
seconda legge della dinamica assumerà quindi una forma diversa. Per un sistema
di riferimento in moto rototraslatorio con velocità angolare costante, possiamo
scrivere l'accelerazione vista dal riferimento inerziale come:
|
|
(2) |
Cioè l'accelerazione vista dal riferimento
inerziale è la somma dell'accelerazione del sistema di riferimento (sr), detta
anche accelerazione di
trascinamento, della accelerazione manifestata nel sistema di
riferimento in rotazione (rot) e di due quantità chiamate, rispettivamente,
accelerazione centripeta e di Coriolis.
Quindi se vogliamo che anche nel sistema di
riferimento non inerziale valga la seconda legge di Newton, ricordando la (1) e
la (2) dovremo scrivere:
|
|
(3) |
Nel prosieguo dell'articolo vedremo diversi
casi, che tratteremo secondo lo stesso schema:
1.
sceglieremo un sistema di riferimento,
prendendo nota delle sue accelerazioni rispetto ad un sistema di riferimento
inerziale
2.
studieremo la cinematica nel nuovo sistema
di riferimento, valutando le accelerazioni dei nostri punti di prova A e B
3.
scriveremo l'equazione fondamentale (3)
eguagliando l'accelerazione osservata nel punto precedente alla somma di
diverse componenti:
1.
l'accelerazione reale, vale a dire quella
gravitazionale (Fg
/ m)
2.
nei SR non inerziali in moto traslatorio
comparirà una accelerazione fittizia opposta all'accelerazione del SR ( -asr ).
3.
nei SR non inerziali in moto rotatorio
compariranno l'accelerazione centrifuga
,
sempre diretta in direzione opposta al centro della rotazione e quella di
Coriolis
,
la cui direzione dipende dalla velocità del punto rispetto al centro del SR.
4.
nella formula (3) l'eguaglianza non sarà
rispettata, perché i punti A e B sono pensati solidali alla figura terrestre,
ma l'accelerazione di marea tende a deformarla. Ecco perché introdurremo una
accelerazione residua indicata con Δ, che indicherà direzione e intensità
dell'accelerazione di marea. Riassumendo, l'equazione cardinale sarà
Forza
reale - forze fittizie = accelerazione + Δ
Un'ultima considerazione va dedicata al
classico trabocchetto sui sistemi di riferimento. Il lettore provi a rispondere
alla seguente domanda: il seguente sistema di riferimento sta traslando o
ruotando? La risposta nel prosieguo dell'articolo.
Cominciamo col dire che la spiegazione
completa delle maree, che renda conto della loro periodicità e intensità, è
estremamente complessa. Qui ci limiteremo a considerare un modello semplificato
che vede la Terra sferica, liscia e omogenea, coperta da un velo uniforme
d’acqua. Attorno ad essa rivolve una Luna puntiforme in orbita circolare, o
meglio, entrambe rivolvono attorno al comune centro di massa. Trascuriamo la
presenza del Sole, che qualitativamente non aggiunge nulla al modello.
Dato che la rotazione terrestre non ha
effetti sull’esistenza delle due ondate di marea, supporremo che la Terra non stia ruotando
su se stessa e che quindi mantenga l’orientamento rispetto alle
stelle fisse. Se il lettore avesse delle perplessità su questo punto, lo
invitiamo a considerare che la rotazione della terra provoca sì una deformazione
della sua figura, ma simmetrica rispetto all'asse. Di conseguenza la Terra si
trasformerà da sfera a ellissoide oblato, ma l'equatore manterrà la forma
circolare. Quindi la rotazione terrestre non ha effetto sull'esistenza delle
maree.
Alcuni dati fisici: nel nostro modello
abbiamo un pianeta, la Terra, di massa
kg
ed il suo satellite, la Luna, di massa
kg.

Fig. 2
Il rapporto di massa vale 81,17 la loro
distanza R vale 384.400 km.
Il centro di massa CM dista dal centro della Terra
|
|
(4) |
Dato che il raggio equatoriale terrestre r
vale 6378 km, il centro di massa è interno alla Terra, alla profondità di
km.
Il centro della Terra descrive dunque un cerchio di raggio c attorno al
CM, anche la Luna descrive un cerchio, ma di raggio
.
La velocità angolare di questi moti si ricava dalla terza legge di Keplero:
|
|
(5) |
Affrontiamo ora il problema delle maree nel
modo più semplice: come se la Terra fosse in caduta libera verso la Luna.
Immaginiamo di fotografare la situazione nell’istante in cui la distanza tra i
centri è proprio R. Per analizzare la situazione ci mettiamo in un
sistema di riferimento solidale col centro della Terra. Dato che si tratta di
un sistema di riferimento non inerziale poiché è accelerato dall'attrazione
gravitazionale della Luna, dovremo introdurre una accelerazione fittizia uguale
ed opposta:
|
|
(6) |
rivolta cioè in direzione opposta alla
Luna.
Cinematica
Dal punto di vista cinematico, in questo
sistema di riferimento fotografato all'istante in cui la Terra e la Luna si trovano
alla distanza R, tutti i punti della superficie terrestre sono fermi, la Luna
invece corre incontro alla Terra di moto accelerato.
Dinamica
Calcoliamo l'accelerazione totale di A e B,
facendo riferimento all'equazione (3) come la somma di:
- accelerazione gravitazionale lunare
- accelerazione fittizia
Il risultato verrà eguagliato alla accelerazione cinematica del punto, pensato
solidale con la figura terrestre, più una componente, chiamata
,
che rappresenta la forza di marea, cioè quella forza che tende a deformare la
superficie terrestre.
Facendo attenzione al verso dei vettori,
per A possiamo scrivere:
|
|
(7) |
Mentre per B potremo scrivere:
|
|
(8) |
L’ordine di grandezza è
cioè
un decimilionesimo dell’accelerazione di gravità.
|
|
|
|
|
Fig. 3 |
Fig. 4 |
Fig. 5 |
|
L'accelerazione
gravitazionale dovuta alla Luna per tre punti della Terra. |
Dopo
aver sottratto l'accelerazione fittizia di questo particolare sistema di
riferimento, emergono forze che tendono a stirare il pianeta lungo la
congiungente Terra-Luna. |
Effettuando
il calcolo per tutti i punti dell'equatore terrestre, emerge il noto campo di
forza mareale. |
Ecco dimostrata l’esistenza di due ondate
di marea, in direzioni opposte e lievemente diverse per intensità, essendo
maggiore quella rivolta verso la Luna. E’ tutto ciò che serve: l’effetto di
marea è dovuto soltanto al gradiente della forza di gravità.
Va sottolineato che l'altezza delle maree
non è dovuta allo "stiramento" delle masse d'acqua. Come si vede
dalla terza figura, in alcuni punti della superficie la forza di marea è
tangente ad essa, ciò implica che le acque sono spinte verso il punto sublunare
o quello antilunare, ove si raccolgono.
Il fatto che nella realtà la Terra e la
Luna siano in orbita reciproca comporta una accelerazione centripeta o
centrifuga (dipende dal sistema di riferimento). E’ però interessante mostrare
che essa non ha alcun ruolo nella formazione delle maree, come si vedrà
negli esempi seguenti.
In questo secondo esempio e in quelli
successivi, supporremo che la Terra e la Luna siano in orbita circolare.
Scegliamo il sistema di riferimento
inerziale nel centro di massa del sistema Terra-Luna. Tale punto è fermo
rispetto al resto dell’Universo, inoltre il sistema di riferimento non ruota,
dunque nella nostra trattazione non compariranno forze fittizie.

Fig. 6
Fig. 7 - A sinistra: la
situazione vista da un sistema di riferimento inerziale. Il sistema di
riferimento scelto per studiare il problema è anch'esso inerziale ed è marcato
con le frecce di colore arancio.
A destra, la dimostrazione visiva
che ogni punto della Terra descrive circonferenze uguali, dunque uguali al moto
del dentro della Terra attorno al CM.
Cinematica
Il centro della Terra descrive un'orbita
circolare di raggio c
attorno al CM, con velocità angolare ω.
Per quanto riguarda i punti della
superficie terrestre, occorre evitare un fraintendimento, peraltro molto
comune.
Dire che il centro della Terra ruota
attorno al CM non significa che tutta la Terra stia ruotando attorno a tale
punto! La Terra infatti, per come abbiamo schematizzato la situazione, è ferma
rispetto alle stelle fisse. Non ruota su se stessa, sta traslando. Ecco
dunque la risposta al quesito di figura 1. Tutti i suoi punti descrivono cerchi
di eguale raggio c ma
di centro diverso.

Fig. 8
Essa si muove attorno al centro di massa
mantenendo la sua figura parallela a se stessa. Non esiste pertanto alcuna
forza fittizia (centrifuga) associata alla presunta rotazione della Terra
attorno a CM.
E’ sbagliato allora il seguente calcolo.
Alcuni autori vogliono calcolare l’effetto della forza centrifuga operando come
segue: se è vero che la Terra ruota attorno al CM, allora l’accelerazione
centrifuga in A vale
m/s²
mentre in B vale
m/s².

Fig.
9
Si ottiene l’assurdo che l’intensità della
accelerazione centrifuga in B vale circa 6,5 volte quella in A. Probabilmente è
questo fatto a trarre in inganno coloro i quali affermano che la marea opposta
alla Luna è provocata dalla forza centrifuga!
D’altra parte, questo calcolo porta ad una
accelerazione che è più di 70 volte quella di marea, quindi c’è davvero
qualcosa di sbagliato.
E' invece corretto affermare che tutti i
punti della Terra descrivono un cerchio di raggio c e subiscono quindi una accelerazione di
intensità
m/s²
diretta verso il centro del cerchio.
Dinamica
Dato
che il SR scelto è inerziale, non compaiono forze fittizie, l'unica forza sarà
quella - reale - dovuta all'attrazione gravitazionale.
Per il punto A possiamo scrivere:
|
|
(9) |
La forza di marea quindi è rivolta in
direzione della Luna, come nel caso precedente.
Per il punto B possiamo scrivere:
|
|
(10) |
In questo caso la forza di marea è rivolta
in direzione opposta alla Luna.
Torniamo a
e
rielaboriamo questa quantità, tenendo conto della definizione di c e di
viste
nelle equazioni (4) e (5).
|
|
(11) |
Cioè il campo uniforme di accelerazioni
centripete ha la stessa intensità dell’attrazione lunare al centro della Terra!
Naturalmente questa non è una coincidenza, è l’espressione matematica del fatto
che il centro della Terra è in orbita, attratto dalla Luna.
Abbiamo quindi ottenuto gli stessi
risultati anche se la Terra e la Luna orbitano l’una attorno all’altra.
Scegliamo il sistema di riferimento ancora
nel centro di massa, ma stavolta in rotazione con velocità angolare pari al
sistema Terra-Luna, che pertanto appariranno fisse. Di conseguenza nella nostra
trattazione dovremo introdurre per ogni punto della Terra due accelerazioni
fittizie: quella centrifuga e quella di Coriolis. La prima ha origine in CM e
intensità
dove
P è la distanza del punto dal CM.
La seconda ha intensità
ed
il verso è dato dal prodotto vettoriale tra ω
e v, cambiato di
segno.

Fig. 10
Fig. 11 - A sinistra: la
situazione vista da un sistema di riferimento inerziale. Questa volta il
sistema di riferimento che andremo a scegliere ruota in modo da mantenere ferme
la Terra e la Luna.
A destra: è evidente che in
questo sistema di riferimento la Terra esibisce una rotazione sul proprio asse.
Inoltre, sorge un campo di forze centrifughe con centro in CM. Nella
rappresentazione manca il campo di forze di Coriolis.
Possiamo esprimere questo campo di
accelerazioni centrifughe in un modo più semplice: come la somma di un campo
radiale, con origine nel centro della Terra, e un campo di accelerazioni uguali
e parallele.
|
|
= |
|
+ |
|
|
Fig. 12 |
||||
|
|
|
Fig.
13 |
Infatti il vettore P può essere scomposto
in due vettori:
.
E dunque anche
.
Notiamo che
è
una grandezza costante: non dipende dal punto P considerato, mentre la
grandezza
è
una accelerazione radiale isotropa.
Alcuni autori si sono fatti ingannare da
quest’ultimo campo, attribuendogli un significato fisico reale. Spesso gli si
attribuisce la facoltà di contribuire al rigonfiamento equatoriale. In realtà
non è possibile che esista tale forza, per giunta soltanto in questo sistema di
riferimento!
Questo campo radiale viene compensato dalle
forze di Coriolis, come si leggerà di seguito.
Occorre prestare molta attenzione al
seguente fatto: se il sistema di riferimento è in rotazione ma la Terra è fissa
rispetto al resto dell’Universo, essa in tale rappresentazione apparirà in
rotazione con una velocità angolare opposta!
(vedi animazione)

Fig. 14
Cinematica
Il centro della Terra è fermo, invece tutti
i punti della superficie terrestre, in particolare i nostri A e B, ruotano in
senso orario e quindi esibiscono una accelerazione di intensità
diretta
verso il centro della Terra.
Dinamica
Calcoliamo le accelerazioni dei punti A e
B, come somma di:
- accelerazione gravitazionale lunare
- componente uniforme dell’accelerazione centrifuga
- componente radiale dell’accelerazione centrifuga
- accelerazione di Coriolis.
Facendo attenzione al verso dei vettori,
per il punto A possiamo scrivere:
|
|
(12) |
ma tutti i termini in
si
cancellano, dunque
|
|
|
Per il punto B sarà, ricordando che i
vettori
e
sono
opposti,
|
|
(13) |
anche stavolta tutti i termini in
si
cancellano, dunque
|
|
|
La cancellazione dei termini in ω²r non deve meravigliare: un po’
di immaginazione fa capire che la rotazione dovuta al sistema di riferimento
viene esattamente compensata dalla controrotazione. Tutta questa confusione
deriva dalla scelta del sistema di riferimento: nel nostro modello fisico la
Terra se ne sta pacificamente ferma rispetto alle stelle fisse.
Noi invece la vogliamo descrivere in un
sistema di riferimento rotante: è chiaro che essa dovrà esibire una
controrotazione.
Il campo radiale dunque viene cancellato.
Rimane il solo campo uniforme, proprio come nel secondo caso.
Il centro della Terra è sottoposto al campo
uniforme di accelerazioni
e
all’accelerazione di gravità lunare che, come abbiamo visto, hanno valore
identico. La somma è zero, infatti il centro della Terra è fermo. Il che è
perfettamente ragionevole: le forze fittizie servono proprio per poter
applicare la consueta legge F=ma. Pertanto, se nel sistema di
riferimento il centro della Terra appare fermo, è perché l’attrazione
gravitazionale della Luna e la forza fittizia sono identiche.
Di nuovo, i valori numerici tornano,
nonostante il sistema di riferimento abbia introdotto delle complicazioni.
Il lettore sarà rimasto di certo perplesso
a proposito della rotazione della Terra. Ci preme ribadire che anche se
introducessimo una rotazione terrestre nel modello fisico, l’effetto sarebbe di
aumentare il diametro equatoriale della Terra, facendola diventare un
ellissoide oblato. Tale deformazione però è simmetrica e non produce le maree.
Scegliamo il sistema di riferimento nel
centro della Terra e solidale rispetto alle stelle fisse. E’ quello più usato
per rappresentare il campo vettoriale delle forze di marea. L’unico
inconveniente è che tale campo vettoriale sarà in rotazione, ma per i nostri
scopi basterà immaginarlo congelato ad un istante.
Dobbiamo ricordare quello visto nel caso 2:
la Terra non sta ruotando, bensì
traslando secondo un percorso circolare! Di conseguenza nella
nostra trattazione dovremo introdurre soltanto una accelerazione fittizia
uniforme, rivolta in direzione opposta alla Luna, con intensità
.
Essa è dovuta al fatto che il centro del sistema di riferimento sta ruotando
attorno a CM.
Gli assi del sistema di riferimento infatti non variano l'orientazione rispetto
alle stelle fisse: questo sistema di riferimento - come quello di figura 1 - sta
traslando.

Fig. 15
Fig. 16 - A sinistra, la
situazione vista da un sistema di riferimento inerziale. In questo quarto caso
il sistema scelto è solidale col centro della Terra. La situazione è dunque
analoga al secondo caso.
A destra, infatti, è evidenziato
il campo uniforme di forze centrifughe.
Cinematica
Il CM ruota attorno al centro della Terra
con velocità angolare ω.
Tutti i punti della Terra invece sono fermi.
Dinamica
Calcoliamo le accelerazioni dei punti A e
B, come somma di:
- accelerazione gravitazionale lunare
- accelerazione fittizia.
Facendo attenzione al verso dei vettori:
l’accelerazione di A sarà
|
|
(14) |
Mentre quella di B sarà:
|
|
(15) |
Di nuovo, il risultato è identico al caso
2, qui però è forse più facile accettare l’esistenza di un campo uniforme di
accelerazioni fittizie perché viene “trasferito” al sistema di riferimento.
L’attrazione gravitazionale della Luna sul
centro della Terra è esattamente pari all’accelerazione centrifuga: non
esistendo forze nette, la Terra appare ferma.
Scegliamo il sistema di riferimento nel
centro della Luna e rotante assieme alla Terra. Apparentemente si tratta di una
scelta bizzarra, di nessun interesse pratico, invece mostra un punto di vista
nel quale sorgono più forze fittizie, ma ancora una volta – sorprendentemente –
si compensano e lasciano il “solito” risultato finale.
Cinematica
La Terra e la Luna sono ferme, ma la Terra
ruota sul proprio asse in senso orario con velocità angolare ω.
Tutti i punti della superficie terrestre dunque hanno una accelerazione
centripeta di modulo
.
Fig. 17 - A sinistra, la
situazione vista da un sistema di riferimento inerziale. In questo quinto caso
il sistema scelto è solidale col centro della Luna e rototraslante.
A destra sono evidenziati i due
campi di forze apparenti: uno uniforme e l'altro radiale centrato sulla Luna.
Nella rappresentazione manca il campo di forze di Coriolis.
Dinamica
Questo sistema di riferimento non solo
ruota su se stesso, ma compie un percorso circolare attorno al CM. Pertanto è
in moto rototraslatorio,
che genera ben tre campi di forze apparenti.
Uno è uniforme, con accelerazione di
intensità
ed
è dovuto alla traslazione del centro del sistema di riferimento attorno al CM.
Gli altri due sono dovuti alla rotazione del SR attorno alla propria origine.
Essa genera una accelerazione centrifuga di intensità
dove
con x abbiamo
indicato la distanza dalla Luna dal punto di cui vogliamo calcolare
l'accelerazione. Genera poi una accelerazione di Coriolis la quale - come già
detto - ha intensità
ed
il verso è dato dal prodotto vettoriale tra ω
e v, cambiato di
segno.
Ripetiamo il calcolo delle accelerazioni
per i punti A e B, come somma di:
- accelerazione gravitazionale lunare
- accelerazione fittizia uniforme
- accelerazione fittizia centrifuga
- accelerazione fittizia di Coriolis .
Facendo attenzione al verso dei vettori:
l’accelerazione di A sarà
|
|
(16) |
ma tutti i termini in
e
ω²R si cancellano, dunque
|
|
|
Mentre quella di B sarà, ricordando che i
vettori
e
sono
opposti,
|
|
(17) |
anche stavolta tutti i termini in
e
ω²R si cancellano, dunque
|
|
|
Di nuovo, abbiamo ottenuto lo stesso
risultato dei due casi precedenti.
Fermiamoci a riflettere su un fatto
importante, emerso nelle diverse trattazioni.
Alla attrazione lunare nei diversi punti
della superficie terrestre si deve sottrarre sempre un campo uniforme, il cui valore guarda
caso è esattamente pari all’attrazione lunare al centro della Terra. Perché?
La risposta sta nel significato profondo
della condizione “essere in orbita attorno ad un corpo celeste”. Questa
condizione è equivalente, sotto tutti i punti di vista, all’essere in caduta
libera.
La Terra è in caduta libera verso la Luna, attratta dalla forza gravitazionale.
Per questo motivo essa subisce una accelerazione uniforme di intensità
Dato
che però non cade in moto rettilineo ma è in orbita, tale accelerazione lineare
si “trasforma” in una accelerazione centripeta
,
di pari intensità.
Il fatto che la Terra ruoti attorno al CM o
su se stessa purtroppo getta fumo negli occhi: questi effetti non introducono
alcuna deformazione mareale, in compenso hanno buon gioco a confondere le idee.