Como se producen las mareas.

¿Cómo se producen las mareas?
Las mareas son desplazamientos del agua del mar sobre la superficie de la Tierra. La gran masa oceánica está influenciada por la atracción de la Luna y del Sol, aunque la influencia de la primera es superior por su mayor proximidad.
El agua se desplaza en un sentido o en otro según la localización del foco de atracción: Las seis horas de avance se denominan flujo,y las de retroceso, reflujo. Cuando las fuerzas de atracción de la luna y el sol entran en conjunción, las mareas son más intensas y reciben el nombre de mareas vivas.
El fenómeno de las mareas es conocido desde la antigüedad. Parece ser que Piteas (siglo IV a. C.) fue el primero en señalar la relación entre la amplitud de la marea y las fases de la Luna así como su periodicidad. Plinio el Viejo(23-79) en su Naturalis Historia describe correctamente el fenómeno y piensa que la marea está relacionada con la Luna y el Sol. Mucho más tarde, Bacon, Kepler y otros trataron de explicar ese fenómeno, admitiendo la atracción de la Luna y del Sol. Pero fue Isaac Newton en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica («Principios matemáticos de la Filosofía Natural», 1687) quien dio laexplicación de las mareas aceptada actualmente. Más tarde, Pierre-Simon Laplace (1749-1827) y otros científicos ampliaron el estudio de las mareas desde un punto de vista dinámico. Isaac Newton realizó varios estudios científicos del comportamiento de las mareas y calculó la altura de éstas según la fecha del mes, la estación del año y la latitud. Más tarde, Simon Laplace complementó los estudiosde Newton.
La explicación completa del mecanismo de las mareas, con todas las periodicidades, es extremamente larga y complicada. Así que se comenzará empleando todas las simplificaciones posibles para luego acercarse a la realidad suprimiendo algunas de estas simplificaciones.
Se considerará que la Tierra es una esfera sin continentes rodeada por una hidrosfera y que gira alrededor del Sol enuna trayectoria elíptica sin girar sobre su eje. Por ahora no se tendrá en cuenta la Luna.
Cuando un astro está en órbita alrededor de otro, la fuerza de atracción gravitacional entre los dos viene dada por la ley de gravitación de Newton:

donde:
es la constante de gravitación universal.
y son las masas de los dos cuerpos.
es la distancia entre los centros de masas de los dos astros.
Estafuerza de atracción es la fuerza centrípeta que hace que el astro describa una circunferencia.

donde:
es la masa del astro.
es la velocidad angular del astro y su período orbital.
es la distancia entre el centro de masas del astro y el centro de rotación, que coincide con el centro de masas de los dos astros. Si el otro astro es mucho más masivo (), el centro de rotación está muy cerca delcentro de masas del astro masivo y . Es el caso que ocurre con la Tierra y el Sol.
El valor de la aceleración de gravedad debida al Sol es exactamente el que corresponde a una órbita con la velocidad angular y con el centro de masas terrestre a una distancia del Sol. Todas las partes de la Tierra tienen la misma velocidad angular alrededor del Sol, pero no están a la misma distancia. Las que estánmás lejos que el centro de masas sentirán una aceleración de gravedad menor que la necesaria y la que están a una distancia inferior sentirán una aceleración mayor que la necesaria.
Existe otra fuerza, del mismo orden de magnitud, debida al hecho que las fuerzas de atracción convergen hacia el centro del Sol, que se encuentra situado a una distancia finita. Se describirá más adelante.
En algunasfuentes se comete el error de añadir las aceleraciones centrífugas. Si opta por utilizar un sistema de referencia inercial (inmóvil respecto a la estrellas), no se deben tener en cuenta las fuerzas centrífugas, que son fuerzas ficticias y que sólo aparecen en sistemas de referencia acelerados. Un observador en la Tierra ve fuerzas centrífugas porque la Tierra está en caída libre hacia el Sol....