Kiek laiko truktų kritimas per Žemę?

Publikuota: 2015 m. kovo 27 d. penktadienis

Tarkime, iškasėte tunelį per Žemės centrą ir šokote į jį. Kiek laiko prabėgs, kol pasieksite kitą planetos pusę? Šią klasikinę užduotį ne vieną dešimtmetį sprendžia fizikos studentai. Žinomas ir atsakymas: 42 minutės, 12 sekundžių. Tačiau kanadietis Alexanderis Klotzas, McGillo universiteto Montrealyje studentas, su šia aksioma nesutiko ir ir nutarė atlikti savus, realistiškesnius skaičiavimus. Dažniausiai neatsižvelgiama į faktą, kad Žemės tankis nėra vienodas: plutos ir mantijos tankis mažesnis nei branduolio. Klasikinis skaičiavimas remiasi įsivaizdavimu, kad Žemės tankis vienodas, kaip biliardo kamuolio, 5500 kg/m³. Klotzas gi rėmėsi tikslesniais, seisminiais matavimais gautais planetos tankio duomenimis. Jo skaičiavimų pagrindas buvo Žemės modelio PREM (Preliminary Reference Earth model) duomenys, kuriuose atsižvelgiama į planetos vidinės sandaros ypatybes.

Pradiniai duomenys: atstumas nuo Žemės centro iki paviršiaus – 6371 km, Žemės tankis paviršiuje <1000 kg/m³, o branduolio centre – 13 000 kg/m³. Skaičiavimuose naudojama Niutono teorema, skelbianti, kad planetos centre gravitacijos nėra, t.y. lygi nuliui. Dar panaudotos svyravimo lygtys ir atsižvelgiama į gravitacijos dėsnius. Žinoma, kad pralėkęs Žemės centrą, kūnas kris toliau – į kitą tunelio pusę, o pasiekęs priešingą planetos kraštą, ims kristi atgal. tai yra, kalbama apie grįžtamąjį judėjimą tuneliu: kūnas judės kaip švytuoklė, pirmyn ir atgal. Remdamasis surinktais duomenimis, Klotzas suskaičiavo, kad kūnas Žemės diametrą įveiks per 38 minutes ir 11 sekundžių. Savo skaičiavimus studentas paskelbė The American Journal of Physics žurnale.

Taip pat neseniai paaiškėjo nauji vidinės Žemės sandaros duomenys. Jutos universiteto mokslininkai paskelbė apie iki šiol nežinotą vidinį planetos sluoksnį: jis yra apatinės mantijos dalis, kur uolienos triskart kietesnės, ir kur ilsisi plokštės, prieš milijonus metų buvusios Žemės paviršiuje. Mokslininkų nuomone, šis procesas vyksta taip: okeanų plokštės susiduria su kontinentinėmis prie Čilės, Peru, Meksikos, Aliaskos, Kamčiatkos, Japonijos ir Indonezijos krantų. Susidūrimo vietoje okeaninės plokštės kraštas išlinksta, palenda po kontinentine, sukeldama žemės drebėjimus ir ugnikalnių išsiveržimus. Pamažu plokštės vis giliau panyra į mantiją, veikiančią it konvejerio juosta. Uolienos leidimasis itin lėtas: vidutiniškai tai užtrunka 300 milijonų metų.

„Žemė, nelyginant svogūnas, turi daugybę sluoksnių, – aiškina vienas iš tyrimo autorių Lowellas Miyagi'is, geologijos ir geofizikos katedros docentas. – Dauguma jų apibūdinami vienais ar kitais juos sudarančiais mineralais. Naujo mūsų atrasto Žemės sluoksnio ypatybė yra ne mineralinė sudėtis, o neįprastas tvirtumas“. Atradimą atliko universiteto mokslininkai universiteto laboratorijoje, tirdami mineralų tankį.

Šaltinis: technologijos.lt
Kopijuoti, platinti, skelbti bet kokią portalo News.lt informaciją be raštiško redakcijos sutikimo draudžiama.

facebook komentarai

Naujas komentaras


Captcha

susiję straipsniai

Populiariausi straipsniai

Kitoks požiūris į elektronines knygas

Skaityti knygas telefone ar planšetėje jau tampa norma, tačiau žmonės vis viena ilgisi „tikros“ knygos formos. Save „beveik dizaineriu“ vadinantis Fabrice Dubuy pristato kitokį knygų skaitytuvą – „TwistBook“. skaityti »

„Mitsubishi“ pristatė naujos kartos MIVEC variklį, patobulintą „Stop&Go“ sistemą

„Mitsubishi Motors Corporation“ pradeda gaminti lengvą ir kompaktišką benzininį variklį 4J10 su patobulinta kintamų vožtuvų darbo fazių sistema MIVEC ir atnaujinta variklio išjungimo/įjungimo technologija „Auto Stop&Go“ (ASG). skaityti »

Mokslininkai tyrimams naudoja konfeti

Atsitiktinumai ir tikimybės užima svarbią vietą statistinėje fizikoje. skaityti »

EUROPASS kviečia į kelionę po Europą

Šiandien startuoja internetinis žaidimas studijomis ir darbu ES šalyse besidomintiems moksleiviams ir studentams skaityti »

Naujos kartos muzikos instrumentas – sulankstomas pianinas

Klasikinės muzikos garsai, sklindantys iš pianino, – kas gali būti gražiau? Po gero koncerto dauguma pagalvoja, jog norėtų išmokti groti šiuo instrumentu, bet kaip vieno ar dviejų kambarių bute sutalpinti šį instrumentą? skaityti »

„U–magnet“ – patogus „žaisliukas“

Kai jau atrodo, kad senų, mums įprastų daiktų patobulinti neįmanoma, juk jie ir taip geri, atsiranda kažkas, kas tai padaro. Magnetas, bet ne magnetas – keistai skamba, ar ne? skaityti »

Pirkimo sistema savitarnos būdu

Šiuolaikinėse parduotuvėse tiek Lietuvoje, tiek visame pasaulyje plačiai paplitusi prekybos sistema funkcionuoja naudojant kasos aparatus. skaityti »

Užrašyta mažiausia periodinė elementų lentelė

2012 metų Pasaulio Gineso rekordų knygoje atsirado įrašas, patvirtinantis, jog Notingemo universiteto (Jungtinė Karalystė) mokslininkams pavyko užrašyti pačią mažiausią periodinę elementų lentelę. skaityti »

Ekonomiškam lauko apšvietimui – lietuviški LED prožektoriai

UAB „Elmo technologijos“ nuo 2011 m. rudens Kaune atidarė naują gamybos liniją, kurioje pagal šiuolaikinius technologinius procesus gaminami energiją taupantys ir ilgaamžiai LED lauko prožektoriai. skaityti »

Lietuviai planuoja masinę elektrinių velomobilių gamybą

Dviratį minti per sunku ir per šlapia? Automobilis Jums veikiau našta nei komfortiško gyvenimo simbolis? skaityti »

„Eroll“ – modernus knygų skaitytuvas

Sunku pasakyti ar ateityje popierines knygas ir visą spaudą pakeis elektroninės, tačiau aišku viena – jei reikės išsirinkti patogų knygų skaitytuvą, pasirinkimas bus didžiulis. Štai kokį įrenginį siūlo daiktų dizaineris Dragan Trenchevski. skaityti »