بنام خداوند بخشنده مهربان کشند استاد: جناب آقای دکتر زمردیان ارائه دهنده:مهدی اکبری

1. بنام خداوند بخشنده مهربانکشنداستاد: جناب آقای دکتر زمردیانارائه دهنده:مهدی اکبری

3. فهرست: 11-کشند روزانه 12-کشند نیم روزانه 13- کشند مرکب 14- نابرابری روزانه مد 15-کشند در حالت اوج و حضیض 16-پیشی گرفتن وتاخیر کشند 17-مهکشند 18-کهکشند 19-استفاده از نیروی کشند 20-کشندها و حرکت وضعی زمین 21-منابع 1- مقدمه 2-نیروهای بوجود آورنده کشند 3-نیروی گریز از مرکز 4-نیروی گرانش 5-چرا نیروی گریز از مرکز در تمام نقاط زمین یکسان است؟ 6-مقدار نیروی کشند 7- محاسبه نیروی کشند 8- نسبت کشند خورشد به ماه 9-روز کشندی 10-انواع کشند

4. مقدمه: • افزایش و کاهش تناوبی میزان سطح اقیانوس به اصطلاح ساده کشند (جزر و مد) نامیده می شود. • توده‏های آب در زیر پای ماه انباشته می‏گردند و پدیده‏ای را به نام «برکشند» (مد) ایجاد می‏کنند. • هم‌زمان با «برکشند» رو به ماه، «برکشند» دیگری در آن سوی کره زمین ایجاد می‏گردد بدین‏سان که آبهای آن سوی کره زمین که از ماه بدورند، کمتر متأثر گردیده و به اصطلاح عقب می‏مانند و آب-توده کلانی را ایجاد می‏کنند، بنابراین روزانه هر نقطه از سطح دریا دوبار دستخوش برکشند و دو بار هم دستخوش «فروکشند» (جزر) می‏گردد.

5. نیروهای بوجود آورنده کشند (PRODUCING FORCESTIDE( • 1- نیروی گرانشی ماه و خورشید)اجرام سماوی) • 2- نیروی گریز از مرکز

6. نیروی گریز از مرکزcentrifugal force) ) • بر اثر حرکت چرخشی زمین در تمامی نقاط سطح زمین شاهد اثر نیروی گریز از مرکز هستیم.

7. ب-نیروی گرانش(gravity force ) مطابق قانون گرانش نیوتون دو جسم که در فاصله r از یکدیگر قرار گرفته اند نیروی گرانشی Fg را به یکدیگر وارد میکنند. 1- نیروی گرانشی ماه 2-نیروی گرانشی خورشید

10. چرا نیروی گریز از مرکز در تمام نقاط زمین یکسان است ؟ • از حرکت چرخشی زمین به دور خود صرف نظر می کنیم و فقط حرکت انتقالی زمین به دور مرکز گرانی ماه و زمین را در نظر می گیریم .

12. مقدار نیروی کشند • جرمی با مقدار واحد (به طور مثال 1 kg )در سطح دریای آزاد را در نظر بگیرید. • نقطه x3.38 mgنیروی گریز از مرکز • نقطه T3.49 mg0.11 mg • نقطه A3.27 mg0.11 mg

13. با تشکیل یک نسبت ساده خواهیم داشت: • در نقاط AوT نیروی مولد کشند تمایل دارد یک نه میلیونیم وزن هر چیزی را کاهش دهد.

14. The محاسبه نیروی کشند The Maclaurin series of 1/(1 + x)2 is 1 – 2x + 3x2 – ..., which gives a series expansion of

15. نسبت کشند خورشید به ماه • Ms=2 × 10^27 tons Mm = 7.3 × 10^19 tons • Ms ≈ 27 milions Mm • d (m)=384000 km d (s)=150000000 km • d (s) ≈ 390 d(m) • TGF ≈27 milion/ (390)^3 ≈ 0.47

16. روز کشندی گردش زمین به دور خودش=24 ساعت گرش کامل ماه دور زمین=29.5 روز 24h ≈ 1/29.5 =12360/(29.5) یک روز کشندی=24 ساعت و 50 دقیقه

17. انواع کشند: • ارتباط هندسی خورشید وماه روی موقعیتهای متفاوت در سطح زمین سه نوع کشند ایجاد میکند: 1- کشند روزانه 2- کشند نیم روزانه 3- کشند مرکب

18. کشند روزانهDURNAL TIDE :در هر روز کشندی یک مد و یک جزر خواهیم داشت. (خلیج شمالی مکزیک- منطقه آسیا)

19. کشند نیم روزانهSEMIDURNAL :در هر روز دو مد و دو جرز یکسان داریم.(سواحل آتلانتیک- ایالت متحده- اروپا)

20. کشند مرکبSEMIDURNAL MIXED :در هر روز کشندی دو مد و دو جزر داریم اما ارتفاع اینها یکسان نیست .(سواح غربی کانادا و حوزه آمریکا)

23. نابرابری روزانه مد: ممکن است دو مد که در یک روز رخ می دهند نابرابر باشند . بر حسب موقعیت ماه ممکن است برامدگی مدی مثل شکل رو به رو به سمت استوا متمایل شود.

24. کشند در حالت اوج و حضیض وقتی ماه در نقطه حضیض از گردش خود به دور خورشید باشد نیروی کشند ناشی از ماه بین 15 تا 20 درصد به طور میانگین افزایش خواهد یافت. هنگام قرار گرفتن در اوج تا 20 در صد کاهش نیروی کشندی داریم.

25. مهکشند(spring tide ) در هنگام هلال نو وماه کامل- خورشید و ماه در یک امتداد قرار میگیرند و نیروی کشندی آنها همدیگر را تقویت میکند

26. کهکشند(neep tide) در مواقع تربیع اول و سوم نیروی کشندی ماه و خورشید با یکدیگر زاویه قائمه ساخته و مقدارنیروی برایند کمینه خواهد شد.

28. تأخیر کشند lagging of tide • وقتی ماه هنور وارد فاز ماه نو نگردیده وماه و خورشيد روی يك خط قرار ندارند ،مركز جزر و مدی كه دقيقا زير ماه قرار دارد تحت تاثیر جاذبه خورشید به نقطه اي نزديك به خط واصل خورشيد و زمين انتقال ميابد (B) ، بنابر این مد پس از گذر ماه از نصف النهار محلی ، ایجاد می شود .

29. پیشی گرفتن کشند priming of tide • باز اگر به جهت حرکت ماه نگاه کنیم وقتی ماه در مرحله عبور ازفاز ماه نو قرار دارد برآمدگی کشندی تحت تاثیر نیروی جاذبه خورشید و وزن خود عقب تر از ماه قرار میگیرد ، بنابراین ، ناظر زمینی ، قبل از عبور ماه از نصف النهار محلی ، مد را مشاهده می کند .

30. Amphidromic points • نقاطی در سیستم کشندی هستند که در آنجا محدودۀ کشندی صفر است . • این حالت به خاطر تشدید بین فرکانس کشندی و فرکانس طبیعی خلیج ها بوجود می آید که سبب تشکیل جبهه های موج ایستاده می شوند ، که حول این نقاط می چرخند. • در این نقاط مؤلفۀ حرکتی عمودی نداریم . اما در کمی دورتر این جبهه ها سبب بزرگ شدن محدوده های کشندی در مواردی تا 15 متر هم می شوند .

31. استفاده از نيروی کشند • کشندها به عنوان منبع نيرو از قرنها پيش مورد استفاده قرار گرفته اند . استفاده از چرخه های آبی که با نيروی کشند به حرکت در می آمدند ، در آسيابها و کارخانه های چوب بری در قرن دوازدهم آغاز شد . طی قرنهای هفدهم و هجدهم قسمت اعظم آرد شهر بوستون در آسيابهای کشندی توليد می شد . امروزه ، نياز به انرژی به مراتب بالا رفته و لازم است روشهای پيچيده ای در استفاده از بالا و پايين رفتن دائمی سطح آب اقيانوس مورد استفاده قرار گيرند . • نيروگاه کشندی با ساختن يک سد در در عرض دهانۀ يک خليج يا يک خليج دهانه ای در قسمت ساحلی که دارای تغييرات کشندی زياد است ، ايجاد می شود . يک مدخل باريک بين خليج و اقيانوس تغييرات سطح آب يعنی اوج و حضيض را چند برابر می کند . جريان ورودی و خروجی قوی که در اين محل به وجود می آيد ، سبب حرکت توربينها و مولدها می شود . • با افزايش توجه عموم به بالا رفتن قيمت نفت و در نهايت تمام شدن آن ، توجه زيادی به منابع انرژی جايگزين شده است . گرچه روشهای زيادی جهت توليد الکتريسيته از انرژی اقيانوسها ارائه شده ، اما پتانسيل انرژی اقيانوسها هنوز دست نخورده باقی مانده است . استفاده از نيروی کشند در توليد برق يکی از مثالهای توليد انرژی از اقيانوسهاست .

32. کشند و حرکت وضعی زمين • کشندها در اثر اصطکاک با کف حوضه های اقيانوسی به سان ترمزی عمل می کنند که به طور مرتب حرکت وضعی زمين را کندتر می کنند . اما ، ميزان اين کند شدن چندان هم زياد نيست . ستاره شناسانی که به دقت طول شبانه روز را در 300 سال گذشته حساب کرده اند ، دريافته اند که طول شبانه روز در هر قرن به اندازۀ 0/002 ثانيه افزايش می يابد . گرچه اين مقدار بسيار ناچيز است ، اما در طول ميليونها سال مقدار آن زياد می شود . در نهايت ، صدها ميليون سال بعد ، زمين از حرکت بازخواهد ايستاد و ديگر شبانه روزی وجود نخواهد داشت . [1] • G.I.Taylor نشان داده است که اصطکاک مربوط به جزر و مد ، متناسب با مربع جریان جزر و مد است ، بنابراین مقادیر زیادی انرژی که از انرژی چرخشی زمین سرچشمه می گیرد ، در دریاچه های کم عمق خلیج های جهان تلف می گردد (نظیر دریاچۀ برینگ ، دریاچۀ ایرلند و خلیج فاندی) [4]

33. منابع [1] مبانی زمین شناسی / تألیف فردریک ک.لوتگن،ادوارد جی.تاربوک؛ترجمۀ رسول اخروی .-تهران:مدرسه،1372. [2] نجوم دینامیکی / رابرت تی . دیکسون ؛ترجمۀ احمد خواجه نصیر طوسی . – تهران: مرکز نشر دانشگاهی ،1382 . [3] مهندسی هیدرولیک جزر و مد / مولف سام ناشا گوش ؛ مترجم محمد محمودیان شوشتری [4] مبانی نجوم / او- استرو ، ب – لیندز ، اچ – پیلانز ، ترجمۀ دکتر حسین زمردیان ، دکتر بهروز حاجبی- تهران 1364 [5] Earth surface , chapter 8 [6] Wikipedia [7] Earth sciences