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 »

Kaip veikia savivalda, jaunimas pažins žaidimu

Dažnai girdime nusiskundimus valdžia, per dideliais mokesčiais, prastu viešuoju transportu, tačiau nuo šiandien, šešias dienas dirbdami kartu, dvylika jaunuolių iš Lietuvos ir Lenkijos turės galimybę į šias problemas pažvelgti iš kitos pusės. skaityti »

1877 m. atrastas Marso palydovas Fobas

1877 m. rugpjūčio 18 d. amerikiečių astronomas Asafas Holas atrado Marso palydovą Fobą. Tai įvyko apie 9 val. 14 min. Grinvičo laiku. Tas pats astronomas atrado ir kitą Marso palydovą Deimą. skaityti »

Nauja Tokijo panorama – viena iš didžiausių pasaulio nuotraukų

Fotografų grupė, pasivadinusi „360Cities“, nusprendė padaryti itin tikslias panoramines didžiausių pasaulio miestų nuotraukas. skaityti »

Filmo apie legendinį „Apple“ įkūrėją garso takelyje – mėgstamiausi Steve‘o Jobso muzikos kūriniai

Galbūt jūs skaitote šią žinutę kompiuteryje, kurį sukūrė jis, turėdami kišenėje telefoną, kurį išrado irgi jis. Šį savaitgalį JAV kino teatruose startuoja biografinis filmas „Jobs“, pasakojantis apie išskirtinę asmenybę šių laikų istorijoje. skaityti »

„Protingas“ laikrodis debiutuoja IFA parodoje

Iki šiol visos naujienos, susijusios su „protingų“ laikrodžių kūrimu ir pasirodymu rinkoje, rėmėsi sklandančiais gandais. skaityti »

„Volkswagen“ sukūrė nuosavą socialinį tinklą

„Volkswagen“ kartu su „Google“ išleido mobiliąją taikomąją programą „SmileDrive“, panašią į neseniai interneto milžinės įsigytą sprendimą „Waze“. skaityti »

„PayPal“ įkūrėjas pasiūlė ateities transporto modelį

Garsus milijardierius ir išradėjas Elon Musk – „PayPal“ įkūrėjas ir filmo „Geležinis žmogus“ pagrindinio veikėjo prototipas – publikavo dokumentą, kuriame aprašyti itin greito ateities transporto funkcionavimo principai. skaityti »

Lietuviškojo palydovo „LitSat-1“ kelionė: Hiustonas, Valopo salos, kosmosas

Lietuvišką palydovą „LitSat-1“ į kosmosą gruodžio 8-ąją pakels raketa nešėja „Orbital Cygnum“ iš JAV Valopo salos (Wallops Island). skaityti »

Garsajuostei – 50 metų!

Garsajuostės šiemet švenčia solidų 50 metų jubiliejų. skaityti »

Pietų Korėjoje – nuo kelio įsikraunantis autobusas

Pietų Korėjoje sukurti autobusai, energiją elektromagnetinės indukcijos metodu gaunantys iš kelio dangos. skaityti »