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 »

Dizaineris Andy Kurovets sukūrė laikrodį „Graffiti“

Technologijų ir meno sintezė, būtent taip galima pavadinti vieno dizainerio sukurtą produktą. Laisvo, nevaržomo meno mėgėjams, anot dizainerio Andy Kurovets, „Graffiti“ laikrodis turėtų tikrai patikti. skaityti »

Gruodžio 29 d. Edisonas užpatentavo radiją

1891 m. gruodžio 29 d. Tomas Edisonas užpatentavo radiją. skaityti »

Gruodžio 23 d. „Cassini“ atsiuntė nuo smūgio su kosminiu kūnu 180º kampu galimai pasisukusios Dionės fotografiją

NASA zondas „Cassini“ gruodžio 23 d. Žemėn atsiuntė spalvotą fotografiją, kurioje užfiksuotas nuo smūgio su kosminiu kūnu 180º kampu galimai pasisukęs Saturno palydovas Dionė. skaityti »

Ar žmonės nepaliaus evoliucionavę supertolimose kosminėse kelionėse?

Filme „Wall–E“ vaizduojama, kaip kelis šimtus metų erdvėlaivyje praleidę žmonės tampa nutukėlių rase. Fizinio aktyvumo stoka ir maisto perteklius nuslopino erdvėlaivio gyventojų norą likti nepriekaištingos fizinės formos. Portlando valstijos universiteto antropologas Kameronas Smitas (Cameron Smith) mano, kad evoliucija tęsis ir žvaigždėlaivyje – nepaisant didžiausių pagundų ją apriboti. skaityti »

Kinijoje atidaryta ilgiausia pasaulyje greitaeigė geležinkelio linija

Kinijoje atidaryta ilgiausia pasaulyje greitaeigė geležinkelio linija. 2 298 kilometrų ilgio linija sujungs šalies sostinę Pekiną ir šalies pietuose esantį Gvandžou miestą. skaityti »

„E. Leclerc“ ir „Renault“ žengė dar vieną žingsnį visiems prieinamo elektrinio mobilumo link

„Renault“ ir „E. Leclerc“ įtvirtino savo pasiryžimą vykdyti tvarią plėtrą bei skatinti elektrinį mobilumą Prancūzijoje ir įkūrė „Z.E. Club des 50“ klubą. skaityti »

Nemokamos elektroninės knygos – apie svarbiausius NASA teleskopus

JAV kosmoso agentūra NASA išleido dvi nemokamas elektronines knygas apie „Hubble“ kosminį teleskopą ir jo kol kas į kosmosą nepaleistą įpėdinį. skaityti »

„Panasonic“ sukūrė akumuliatorių, skirtą šaltiesiems regionams

Šio mėnesio pabaigoje „Panasonic“ pradės priiminėti užsakymus naujiems ličio jonų akumuliatoriams, kurie gali dirbti iki 10 laipsnių šalčio temperatūroje. skaityti »

Sukurti pirmieji lipduko formos saulės elementai

Kredito korteles, mobiliuosius telefonus ir net paprastus langus vienas gudrus išradimas gali padaryti pasižyminčius jiems iki šiol nebūdingomis savybėmis. Mokslininkai sukūrė plonus, lanksčius saulės elementus, kuriuos galima kaip lipdukus klijuoti ant popieriaus, plastiko, stiklo ir dar daugelio kitokių medžiagų. skaityti »

Žaidimai, skirti mokyti chirurgus

Žaidimų naudojimas mokymo procese, ko gero jau nieko nestebina, tačiau yra sričių, kuriose sužaidybinimas kelia nuostabą. skaityti »