Ce s-ar întâmpla dacă am sări într-o gaură peste pământ?

Imaginați-vă că doriți să ajungeți în cealaltă parte a pământului - care, în funcție de locul în care locuiți, ar fi undeva în Asia - și decideți să săpați o gaură acolo. Ce crezi că s-ar întâmpla dacă ai sări în ea?

Conform lui Nicholas Gerbis despre cum funcționează lucrurile, există două modalități de a aborda această întrebare curioasă: una având în vedere ce ni s - ar întâmpla cu adevărat dacă am decide să sărim într-o gaură care a ajuns în cealaltă parte a planetei, iar cealaltă fără a ține cont de toată logica și imaginându-mi că acest tip de călătorie este posibil.

Felul

Înainte de a vă îndrepta, cum ar fi câteva detalii despre ce am găsi pe parcurs? Potrivit lui Nicholas, crusta continentală are grosimi cuprinse între 35 și 70 de kilometri - sau undeva în jur de 5 - 10 kilometri dacă avem în vedere că gaura a fost făcută undeva la fundul mării. După crustă, ar trebui să parcurgem aproape trei mii de kilometri de manta până vom ajunge la cel mai exterior strat al miezului Pământului.

Acest strat exterior, la rândul său, este imens și cam de dimensiunea planetei Marte! Este - practic - din fontă și are temperaturi de aproximativ 5, 5 mii grade Celsius. Următorul pas ar fi să traversăm stratul interior al miezului, care, potrivit lui Nicholas, este de dimensiunea lunii noastre. Ei bine, până acum am ajuns doar la jumătatea drumului!

Pula! Pula!

Ti-ai dat deja seama ca calatoria nu va fi usoara, nu? Cu toate acestea, să zicem că Pământul este o rocă rece, uniformă și inertă de ghindă și că nu vom întâlni nicio rezistență la aer în timpul traversării - nici o civilizație pierdută sau extraterestră pe parcurs. După cum știți, gravitația ne ține „lipiți” de suprafață cu o accelerație de 9, 8 metri pe secundă pătrată.

Aceasta înseamnă că, cu fiecare secundă de cădere, am fi accelerați 9, 8 m / s spre centrul planetei. Se dovedește că gravitația este o funcție a masei, iar masa, la rândul ei, este o proprietate a materiei. Întreaga masă a pământului se află sub suprafață și pe măsură ce călătorim spre cealaltă parte, din ce în ce mai mult din această masă ne înconjoară, exercitând propria sa gravitate asupra corpurilor noastre.

Accelerați și încetiniți

Potrivit lui Nicholas, aceste forțe din jurul nostru acționează, de asemenea, unele peste altele și se anulează reciproc, iar creșterea raportului de masă asupra noastră exercită un contrapunct proporțional cu masa care scade mai puțin, ceea ce face ca accelerația noastră să încetinească pe măsură ce ajungem în jos. centrul pământului.

Ajungând în centrul planetei, datorită gravitației, accelerația noastră ar fi zero, deoarece întreaga masă a planetei ar fi în jurul nostru și deasupra noastră, anulând gravitația și ne făcând fără greutate. Totuși, nu credeți că, la atingerea mijlocului pământului, trupurile noastre s-ar încetini și atunci am călători în cealaltă parte!

De fapt, de la gura găului până la mijlocul pământului până la centrul pământului, am cădea cu o viteză din ce în ce mai mare de până la 24.000 de kilometri pe oră. După 21 de minute de sărituri, viteza noastră ar fi în jur de 29.000 de kilometri pe oră, iar după ce am zburat prin centru, am călători încă 21 de minute spre cealaltă parte.

Dar, cu gravitația care ne încetinește trupurile, dacă nu există nimeni din cealaltă parte care să ne țină în interior, pur și simplu am începe să cădem pe aceeași cale de la care am ajuns din nou în centrul pământului. Și am repeta această cale din punctul inițial de pornire spre cealaltă parte și înapoi la infinit, într-o mișcare oscilatoare cunoscută sub numele de Simplu Armonic Motion.

Nu sari! Nu sari!

După prezentarea acestui scenariu ipotetic, Nicolae ne invită să revenim la realitate și să luăm în considerare câteva aspecte importante. În primul rând, pentru a face tunel pe planeta noastră, ar trebui să găsim o modalitate de a depăși presiunea incredibilă exercitată de 6, 6 sextiloni de rocă care cântărește spre centrul Pământului - echivalent cu 3 milioane de ori presiunea pe planetă. nivelul mării.

Să zicem că am reușit să facem un tunel cu diametrul de aproximativ 7, 6 metri. Pentru a face acest lucru, ar trebui să eliminăm aproape 580 de milioane de metri cubi de piatră și să decidem ce să facem cu tot acest material. Mai mult, așa cum a explicat deja Nicholas la începutul articolului, interiorul pământului este extrem de fierbinte, iar acest lucru se datorează mai multor factori, cum ar fi frecarea internă, compresia gravitațională și așa mai departe.

Încă trebuie să luăm în considerare variațiile de masă care există în scoarța terestră, derivate din prezența munților și a gropilor oceanice, precum și a densităților diferite ale straturilor interioare ale Pământului, care devin mai dense pe măsură ce ajungem în miezul planetei. Toate acestea ne-ar afecta accelerația de-a lungul călătoriei, determinând oscilația vitezei noastre - și nu așa cum este descris în scenariul ipotetic.

Poft

Ba mai mult, dacă gaura este săpată de-a lungul liniei ecuatorului datorită pseudo-forței Coriolis (a se vedea GIF de mai sus) și a momentului unghiular rezultat din mișcarea de rotație a pământului, atunci când cădem prin gaura spre centrul planetei ne-am lovi - cu viteză mare - împotriva unuia dintre pereții tunelului înainte de a ajunge prea departe.

Moment unghiular

Săparea orificiului de la un pol la altul nu ar ajuta prea mult, deoarece în acest caz, gravitația lunară și solară - da, de asemenea, exercită gravitație pe Pământ - ar ajunge în cele din urmă și la o parte a tunelului. Din motive de curiozitate, cea mai profundă foraj făcută vreodată pe planetă este cea din Kola, Rusia, care a atins 12.262 de metri.

***

Așadar, dragă cititoare, așa cum ați văzut, dacă doriți să ajungeți în cealaltă parte a pământului, cel mai bun lucru este să continuați să faceți față multe, multe ore într-un avion! Dar să-ți imaginezi cum ar fi să călătorești pe această cale este încă foarte interesant, nu crezi?