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 »

NASA siūlo apdovanojimą už geriausią Marso kolonizavimo planą

Agentūra NASA (angl. National Aeronautics and Space Administration) paskelbė konkursą, kuriame tarpusavyje rungtųsi Marso kolonizavimo idėjos. skaityti »

Robotas chirurgas užsiuvo vynuogę

„Intuitive Surgical“ pademonstravo, kaip robotas „Da Vinci“ sugeba kruopščiai užsiūti praplėštą vynuogės odelę. skaityti »

Mažiausias akumuliatorius – tik 2 mm

Ilinojaus universiteto (JAV) mokslininkai sukūrė 2 milimetrų pločio akumuliatorių. Jo talpos užteks nedidelei mikroschemai. skaityti »

Kasdienybę keičiančios išmanios studentų idėjos

Studentų iš visos Lietuvos idėjos susirungė VU Ekonomikos fakulteto Rinkodaros katedros kuruojamų studentų organizuojamame rinkodaros projektų konkurso „Idėja“ finale. skaityti »

Amerikietis sukūrė kreditinės kortelės dydžio žaidimų įrenginį

8 bitų žaidimų įrenginys „Arduboy“ veikia „Arduino“ sistemos pagrindu. Jis sudarytas iš bespalvio 3,3 cm pločio OLED ekrano, šešių mygtukų, dviejų garsiakalbių ir USB jungties. skaityti »

Kompiuterinis žaidimas gydo akis?

Bendrovė „Ubisoft“ kartu su „Amblyotech“ sukūrė žaidimą „Dig Rush“, skirtą gydyti vadinamąją „tingiąją“ akį. skaityti »

Lietuvaičių sėkmė mintino skaičiavimo varžybose: pirmą kartą aplenktos visos valstybės!

Rygoje vykusiame tarptautiniame mintino skaičiavimo konkurse „Matmintinis–Pranglimine“ lietuviai iškovojo daugiau aukso medalių, nei bet kuri kita komanda ir tai padarė pirmąkart žaidimo istorijoje. skaityti »

Lietuvoje kuriami nanorobotai, lemsiantys permainas medicinoje

Fizinių ir technologijos mokslų centro (FTMC) mokslininkai kuria nanorobotus, galinčius transportuoti veikliąsias medžiagas į vėžio pažeistą audinį. skaityti »

VGTU studentai pagerino Lietuvos rekordą: tiltas iš makaronų atlaikė 251 kilogramą

Vilniaus Gedimino technikos universitete (VGTU) įvyko Lietuvos čempionato „Makaronų tiltai 2015“ finalinis etapas. Jaunųjų inžinierių iš spagečių pastatytas nė kilogramo nesveriantis tiltas atlaikė net 251 kilogramo apkrovą ir praėjusiais metais pasiektą šalies rekordą pagerino daugiau nei du kartus. skaityti »

Jono Meko interneto sakmė Venecijoje

Gegužės 6 d. Venecijos meno bienalėje atidarytas specialus paviljonas, dedikuotas nepriklausomo kino legendai Jonui Mekui. „Internet Saga“ (interneto sakmė) – vienintelis virtualus projektas, skirtas menui internete tarptautiniame renginyje. skaityti »