Forțele Pământului. Forța gravitațională a pământului

Cuprins:

Forțele Pământului. Forța gravitațională a pământului
Forțele Pământului. Forța gravitațională a pământului
Anonim

Fiecare schimbare necesită întotdeauna un efort. Orice schimbare nu se va produce fără un anumit impact. Și un exemplu evident în acest sens este planeta noastră natală, care s-a format sub influența diverșilor factori de-a lungul a miliarde de ani. De asemenea, este important ca procesele constante ale schimbării Pământului să fie rezultatul nu numai al forțelor externe, ci și al celor interne, cele care sunt ascunse adânc în intestinele geosferei.

Și dacă în două sau trei decenii aspectul planetei noastre se poate schimba dincolo de recunoaștere, atunci evident că nu va fi de prisos să înțelegem procesele a căror influență a condus la aceasta.

Modificare din

Înălțimi și goluri, denivelări și asperități, precum și multe alte caracteristici ale reliefului terenului - toate acestea sunt actualizate constant, se prăbușesc și sunt formate de forțe interne puternice. Cel mai adesea, manifestarea lor rămâne în afara câmpului nostru vizual. Cu toate acestea, chiar și în acest moment, Pământul trece treptat prin una sau alta schimbare, care pe termen lung va deveni mult mai semnificativă.

De când eramVechii romani și greci au observat ridicarea și tasarea diferitelor secțiuni ale litosferei, provocând toate schimbările în contururile mărilor, pământului și oceanelor. Mulți ani de cercetare științifică folosind diverse tehnologii și dispozitive confirmă pe deplin acest lucru.

Creșterea lanțurilor muntoase

Mișcarea lentă a secțiunilor individuale ale scoarței terestre duce treptat la suprapunerea acestora. Ciocnind în mișcare orizontală, grosimile lor se îndoaie, se mototolesc și se transformă în pliuri de diferite solzi și abrupte. În total, știința distinge două tipuri de mișcări de construcție a munților (orogene):

  • Suflarea straturilor - formează atât pliuri convexe (lanțuri muntoase), cât și concave (depresiuni în lanțuri muntoase). De aici a venit numele munților pliați, care se prăbușesc treptat în timp, lăsând în urmă doar baza. Pe el se formează câmpii.
  • Fractura straturilor - masele de rocă nu numai că pot fi zdrobite în pliuri, ci pot fi și supuse unor defecte. În acest fel, se formează munți blocați îndoiți (sau pur și simplu blocați): derapajele, grabenii, horsturile și celel alte componente ale acestora apar atunci când secțiunile scoarței terestre sunt deplasate vertical (în sus/în jos) unele față de altele.
forța pământului
forța pământului

Dar puterea interioară a Pământului este capabilă nu numai să zdrobească câmpiile în munți și să distrugă fostele contururi ale dealurilor. Mișcările plăcilor litosferice generează, de asemenea, cutremure și erupții vulcanice, care sunt adesea însoțite de devastări monstruoase și decese umane.

Respirație de sub intestine

Este greu de imaginat că conceptul de „vulcan” familiar oricărei persoane în antichitate avea o conotație mult mai formidabilă. La început, adevăratul motiv pentru un astfel de fenomen, conform obiceiului, a fost asociat cu defavorizarea zeilor. Fluxurile de magmă izbucnite din adâncuri erau considerate o pedeapsă severă de sus pentru greșelile muritorilor. Pierderile catastrofale din cauza erupțiilor vulcanice sunt cunoscute încă din zorii erei noastre. Astfel, de exemplu, maiestuosul oraș roman Pompeii a fost șters de pe suprafața planetei Pământ. Puterea planetei în acel moment s-a manifestat prin puterea zdrobitoare a vulcanului Vezuvius, acum cunoscut. Apropo, autoritatea acestui termen este atribuită istoric romanilor antici. Așa că și-au numit zeul focului.

forța gravitațională a pământului
forța gravitațională a pământului

Pentru omul modern, un vulcan este un deal în formă de con deasupra crăpăturilor din crustă. Prin ele, magma erupe la suprafața pământului, a mării sau a fundului oceanului, împreună cu gaze și fragmente de rocă. În centrul unei astfel de formațiuni se află un crater (tradus din greacă - „bol”), prin care are loc ejectarea. Când se solidifică, magma se transformă în lavă și formează contururile vulcanului însuși. Cu toate acestea, chiar și pe versanții acestui con, apar adesea crăpături, formând astfel cratere parazite.

egal cu gravitația pământului
egal cu gravitația pământului

Destul de des, erupțiile sunt însoțite de cutremure. Dar cel mai mare pericol pentru toate ființele vii sunt tocmai emisiile din intestinele Pământului. Eliberarea gazelor din magmă are loc extrem de rapid, astfel încât exploziile puternice ulterior -banal.

După tipul de acțiune, vulcanii sunt împărțiți în mai multe tipuri:

  • Activ - cele despre ultima erupție despre care există informații documentare. Cele mai cunoscute dintre ele: Vezuvius (Italia), Popocatepetl (Mexic), Etna (Spania).
  • Potențial activi - erup extrem de rar (o dată la câteva mii de ani).
  • Extinct - vulcanii au acest statut, ale căror ultime erupții nu au fost documentate.

Impactul cutremurelor

Deplasările rocilor provoacă adesea fluctuații rapide și puternice ale scoarței terestre. Cel mai adesea acest lucru se întâmplă în regiunea muntilor înalți - aceste zone continuă să se formeze continuu până în prezent.

Locul în care își au originea schimbările în adâncurile scoarței terestre se numește hipocentru (centru). Din ea se propagă unde, care creează vibrații. Punctul de pe suprafața pământului, direct sub care se află focarul - epicentrul. Aici se observă cele mai puternice tremurături. Pe măsură ce se îndepărtează de acest punct, se estompează treptat.

Știința seismologiei, care studiază fenomenul cutremurelor, distinge trei tipuri principale de cutremure:

  1. Tectonic - principalul factor de formare a munților. Apare ca urmare a coliziunilor dintre platformele oceanice și continentale.
  2. Vulcanic - apar ca urmare a fluxurilor de lavă încinse și de gaze de sub interiorul pământului. De obicei sunt destul de slabe, deși pot dura câteva săptămâni. Cel mai adesea, sunt vestigii de erupții vulcanice, care sunt pline de consecințe mult mai grave.
  3. alunecare de teren - apare ca urmare a prăbușirii straturilor superioare ale pământului, acoperind golurile.

Puterea cutremurelor este determinată pe o scară Richter de zece puncte folosind instrumente seismologice. Și cu cât este mai mare amplitudinea undei care apare pe suprafața pământului, cu atât va fi mai tangibilă daunele. Cele mai slabe cutremure, măsurate la 1-4 puncte, pot fi ignorate. Ele sunt înregistrate numai cu instrumente seismologice speciale sensibile. Pentru oameni, ele se manifestă ca un maxim sub formă de ochelari tremurători sau obiecte ușor în mișcare. În cea mai mare parte, sunt complet invizibile pentru ochi.

La rândul lor, fluctuațiile de 5-7 puncte pot duce la diferite daune, deși minore. Cutremurele mai puternice sunt deja o amenințare serioasă, lăsând în urmă clădiri distruse, infrastructură aproape complet distrusă și pierderi umane.

gravitația pe pământ
gravitația pe pământ

În fiecare an, seismologii înregistrează aproximativ 500 de mii de vibrații ale scoarței terestre. Din fericire, doar o cincime din acest număr este resimțită efectiv de oameni și doar 1000 dintre ei provoacă daune reale.

Mai multe despre ceea ce afectează casa noastră comună din exterior

Schimbând continuu relieful planetei, forța internă a Pământului nu rămâne singurul element formativ. Numeroși factori externi sunt, de asemenea, implicați direct în acest proces.

Distrugând numeroase nereguli și umplând depresiunile subterane, ele aduc o contribuție tangibilă la procesul de schimbare continuă a suprafeței Pământului. Merită plătitVă rugăm să rețineți că, pe lângă apele curgătoare, vânturile devastatoare și acțiunea gravitației, ne afectăm direct și propria noastră planetă.

Schimbat de vânt

Distrugerea și transformarea rocilor are loc în principal sub influența intemperiilor. Nu creează noi forme de relief, ci descompune materialele solide într-o stare friabilă.

În spațiile deschise, unde nu există păduri și alte obstacole, particulele de nisip și argilă se pot deplasa la distanțe considerabile cu ajutorul vântului. Ulterior, acumulările lor formează forme de relief eoliene (termenul provine de la numele vechiului zeu grecesc Aeolus, stăpânul vânturilor).

forța gravitațională a unui satelit pe pământ
forța gravitațională a unui satelit pe pământ

Exemplu - dealuri de nisip. Barcanii din deșert sunt creați exclusiv prin acțiunea vântului. În unele cazuri, înălțimea lor ajunge la sute de metri.

forţe care acţionează asupra solului şi
forţe care acţionează asupra solului şi

Depozitele de munte sedimentare constând din particule de praf se pot acumula în același mod. Sunt de culoare galben-cenusie si se numesc loess.

Trebuie amintit că, mișcându-se cu viteză mare, diverse particule nu numai că se acumulează în noi formațiuni, ci și distrug treptat relieful întâlnit pe drum.

Există patru tipuri de intemperii:

  1. Chimic - consta in reactii chimice intre minerale si mediu (apa, oxigen, dioxid de carbon). Ca urmare, rocile sunt supuse distrugerii, componenta lor chimică suferă modificări odată cu formarea în continuare a altora noi.minerale și compuși.
  2. Fizic - provoacă dezintegrarea mecanică a rocilor sub influența unui număr de factori. În primul rând, meteorizarea fizică are loc cu fluctuații semnificative de temperatură în timpul zilei. Vânturile, împreună cu cutremurele, erupțiile vulcanice și curgerile de noroi, sunt, de asemenea, factori de intemperii fizice.
  3. Biologic - se desfășoară cu participarea organismelor vii, a căror activitate duce la crearea unei noi formațiuni calitativ - solul. Influența animalelor și plantelor se manifestă în procese mecanice: zdrobirea rocilor cu rădăcini și copite, săparea gropilor etc. Microorganismele joacă un rol deosebit de important în intemperii biologice.
  4. Radiții sau intemperii solare. Un exemplu caracteristic de distrugere a rocilor sub un astfel de impact este regolitul lunar. Împreună cu aceasta, intemperii prin radiații afectează și cele trei specii enumerate anterior.

Toate aceste tipuri de intemperii apar adesea în combinație, combinate în diferite variații. Cu toate acestea, condițiile climatice diferite afectează, de asemenea, dominația cuiva. De exemplu, în locurile cu un climat uscat și în zonele muntoase în alte, apare adesea intemperii fizice. Și pentru zonele cu o climă rece, unde temperaturile fluctuează adesea până la 0 grade Celsius, nu numai că înghețul este caracteristic, ci și organic, cuplat cu substanțe chimice.

Efect de gravitație

Nici o listă a forțelor externe ale planetei noastre nu va fi completă fără a menționa interacțiunea fundamentală a tuturor materialelorcorpurile este forța gravitațională a Pământului.

Distruse de numeroși factori naturali și artificiali, rocile sunt întotdeauna supuse mișcării din zonele ridicate ale solului către cele mai joase. Așa se generează alunecările de teren și screle, apar și curgeri de noroi și alunecări de teren. Forța gravitațională a Pământului la prima vedere poate părea ceva invizibil pe fundalul manifestărilor puternice și periculoase ale altor factori externi. Totuși, tot impactul lor asupra reliefului planetei noastre ar fi pur și simplu nivelat fără gravitația universală.

care este gravitația pământului
care este gravitația pământului

Să aruncăm o privire mai atentă asupra efectelor gravitației. În condițiile planetei noastre, greutatea oricărui corp material este egală cu forța de gravitație a Pământului. În mecanica clasică, această interacțiune descrie legea gravitației universale a lui Newton, cunoscută de toată lumea de la școală. Potrivit lui, F gravitației este egal cu produsul lui m și g, unde m este masa obiectului, iar g este accelerația datorată gravitației (întotdeauna egală cu 10). În același timp, forța gravitațională a suprafeței Pământului afectează toate corpurile situate atât direct pe acesta, cât și în apropierea acestuia. Dacă corpul este afectat exclusiv de atracția gravitațională (și toate celel alte forțe sunt echilibrate reciproc), este supus căderii libere. Dar cu toată idealitatea lor, astfel de condiții, în care forțele care acționează asupra corpului lângă suprafața Pământului, de fapt, sunt nivelate, sunt caracteristice vidului. În realitatea de zi cu zi, trebuie să te confrunți cu o situație complet diferită. De exemplu, un obiect care cade în aer este, de asemenea, afectat de cantitatea de rezistență a aerului. Și chiar dacă forța de gravitație a Pământuluiva fi mult mai puternic, acest zbor nu va mai fi cu adevărat gratuit prin definiție.

Este interesant că efectul gravitației există nu numai în condițiile planetei noastre, ci și la nivelul sistemului nostru solar în ansamblu. De exemplu, ce atrage luna mai puternic? Pământ sau Soare? Fără o diplomă în astronomie, mulți vor fi probabil surprinși de răspuns.

forță de rezistență la pământ
forță de rezistență la pământ

Deoarece forța de atracție a satelitului de către Pământ este de aproximativ 2,5 ori mai mică decât cea a soarelui! Ar fi rezonabil să ne gândim cum corpul ceresc nu smulge Luna de pe planeta noastră cu un impact atât de puternic? Într-adevăr, în acest sens, valoarea, care este egală cu forța gravitațională a Pământului în raport cu satelitul, este semnificativ inferioară celei a Soarelui. Din fericire, știința poate răspunde și la această întrebare.

Cosmonautica teoretică folosește mai multe concepte pentru astfel de cazuri:

  • Sporul corpului M1 - spațiul înconjurător din jurul obiectului M1, în interiorul căruia obiectul m se mișcă;
  • Corpul m este un obiect care se mișcă liber în sfera obiectului M1;
  • Corpul M2 este un obiect care perturbă această mișcare.

S-ar părea că forța gravitațională ar trebui să fie decisivă. Pământul atrage Luna mult mai slab decât Soarele, dar există un alt aspect care are efectul final.

Ideea este că M2 tinde să rupă conexiunea gravitațională dintre obiectele m și M1, dotându-le cu accelerații diferite. Valoarea acestui parametru depinde direct de distanța obiectelor la M2. Totuși, diferența dintre accelerațiile date de corpul M2 pe m și M1 va fi mai mică decât diferența dintre accelerațiile m și M1 direct în câmpul gravitațional al acestuia din urmă. Această nuanță este motivul pentru care M2 nu poate separa m de M1.

Să ne imaginăm o situație similară cu Pământul (M1), Soarele (M2) și Luna (m). Diferența dintre accelerațiile pe care Soarele le creează în raport cu Lună și Pământ este de 90 de ori mai mică decât accelerația medie care este caracteristică Lunii în raport cu sfera de acțiune a Pământului (diametrul său este de 1 milion km, distanța dintre Luna și Pământul are 0,38 milioane de kilometri). Rolul decisiv îl joacă nu forța cu care Pământul atrage Luna, ci diferența mare de accelerații dintre ele. Datorită acestui fapt, Soarele poate doar să deformeze orbita Lunii, dar să nu o rupă de planeta noastră.

Să mergem și mai departe: efectul gravitației este, în diferite grade, caracteristic altor obiecte din sistemul nostru solar. Ce efect are, având în vedere că gravitația de pe Pământ este foarte diferită de celel alte planete?

forța pământului atrage
forța pământului atrage

Acest lucru va afecta nu numai mișcarea rocilor și formarea de noi forme de relief, ci și greutatea acestora. Asigurați-vă că rețineți că acest parametru este determinat de mărimea forței de atracție. Este direct proporțională cu masa planetei în cauză și invers proporțională cu pătratul propriei raze.

Dacă Pământul nostru nu ar fi turtit la poli și alungit în apropierea Ecuatorului, greutatea oricărui corp de pe întreaga suprafață a planetei ar fi aceeași. Dar nu trăim dintr-o minge perfectă, iar raza ecuatorială este mai lungăpolar aproximativ 21 km. Prin urmare, greutatea aceluiași obiect va fi mai grea la poli și cea mai ușoară la ecuator. Dar chiar și în aceste două puncte, forța gravitației pe Pământ diferă ușor. Mica diferență de greutate a aceluiași obiect poate fi măsurată doar cu o balanță cu arc.

Și o situație complet diferită se va dezvolta în condițiile altor planete. Pentru claritate, să ne uităm la Marte. Masa planetei roșii este de 9,31 ori mai mică decât a pământului, iar raza este de 1,88 ori mai mică. Primul factor, respectiv, ar trebui să reducă forța gravitației pe Marte în comparație cu planeta noastră de 9,31 ori. În același timp, al doilea factor îl crește de 3,53 ori (1,88 pătrat). Drept urmare, forța gravitației de pe Marte este de aproximativ o treime din cea de pe Pământ (3,53: 9,31=0,38). În consecință, o rocă cu o masă de 100 kg pe Pământ va cântări exact 38 kg pe Marte.

Având în vedere ce gravitație este inerentă Pământului, aceasta poate fi comparată într-un rând între Uranus și Venus (a căror gravitație este de 0,9 ori mai mică decât cea a Pământului) și Neptun și Jupiter (gravitația lor este mai mare decât a noastră cu 1,14 și 2,3). ori, respectiv). S-a observat că Pluto are cel mai mic efect al gravitației - de 15,5 ori mai puțin decât condițiile terestre. Dar cea mai puternică atracție este fixată pe Soare. O depășește pe a noastră de 28 de ori. Cu alte cuvinte, un corp care cântărește 70 kg pe Pământ ar cântări până la aproximativ 2 tone acolo.

Apa va curge sub stratul culcat

Un alt creator important și, în același timp, distrugător de reliefuri este apa în mișcare. Debitele sale formează văi largi ale râurilor, canioane și chei cu mișcarea lor. Cu toate acestea, chiar și în cantități miciatunci când se mișcă încet, ele sunt capabile să formeze un relief de ravenă în locul câmpiilor.

Să-ți străpungi orice obstacol nu este singura parte a influenței curenților. Această forță externă acționează și ca un transportator de fragmente de rocă. Acesta este modul în care se formează diverse formațiuni de relief (de exemplu, câmpii plate și creșteri de-a lungul râurilor).

În special, influența apei curgătoare afectează rocile ușor solubile (calcar, cretă, gips, sare gemă) situate aproape de pământ. Râurile le îndepărtează treptat din calea lor, repezindu-se în adâncurile interiorului pământului. Acest fenomen se numește carstic, în urma căruia se formează noi forme de relief. Peșteri și pâlnii, stalactite și stalagmite, abisuri și rezervoare subterane - toate acestea sunt rezultatul unei activități îndelungate și puternice a maselor de apă.

forțe care acționează asupra unui corp de la suprafața pământului
forțe care acționează asupra unui corp de la suprafața pământului

Factor de gheață

Alături de apele curgătoare, ghețarii nu sunt mai puțin implicați în distrugerea, transportul și depunerea rocilor. Creând astfel noi forme de relief, ele netezesc stâncile, formează dealuri pătate, creste și bazine. Acestea din urmă sunt adesea umplute cu apă, transformându-se în lacuri glaciare.

gravitația suprafeței pământului
gravitația suprafeței pământului

Distrugerea rocilor prin intermediul ghețarilor se numește exaration (eroziune glaciară). Când pătrunde în văile râurilor, gheața își expune albiile și pereții la o presiune puternică. Particulele libere sunt rupte, unele dintre ele îngheață și contribuie astfel la extinderea pereților adâncimii inferioare. Ca urmare, văile râurilor iau formacea mai mică rezistență pentru înaintarea gheții este un profil în formă de jgheab. Sau, după numele lor științific, jgheaburi glaciare.

prin ce forţă pământul
prin ce forţă pământul

Topirea ghețarilor contribuie la crearea sandra - formațiuni plate formate din particule de nisip acumulate în apa înghețată.

Noi suntem forța exterioară a Pământului

Având în vedere forțele interne care acționează asupra Pământului și factorii externi, este timpul să vă menționez pe tine și pe mine - cei care au adus schimbări extraordinare vieții planetei de mai bine de un deceniu.

Toate formele de relief create de om sunt numite antropice (din greacă anthropos - om, genesisum - origine, și latină factor - afaceri). Astăzi, cea mai mare parte a acestui tip de activitate se desfășoară folosind tehnologia modernă. Mai mult, noile dezvoltări, cercetări și sprijin financiar impresionant din surse private/publice asigură dezvoltarea rapidă a acestuia. Și aceasta, la rândul său, stimulează în mod constant o creștere a ritmului influenței antropice umane.

puterea planetei pământului
puterea planetei pământului

Câmpiile sunt afectate în special de modificări. Această zonă a fost întotdeauna o prioritate pentru așezare, construcție de case și infrastructură. Mai mult decât atât, practica construirii terasamentelor și nivelării artificiale a terenului a devenit complet obișnuită.

Mediul se schimbă și în scopul exploatării miniere. Cu ajutorul tehnologiei, oamenii sapă cariere uriașe, forează mine și fac terasamente în locurile haldelor de roci sterile.

Adesea amploarea activitățiiumane sunt comparabile cu influența proceselor naturale. De exemplu, progresele tehnologice moderne ne oferă capacitatea de a crea canale uriașe. Mai mult, într-un timp mult mai scurt, în comparație cu formarea similară a văilor râurilor prin curgerea apei.

Procesele de distrugere a reliefului, numite eroziune, sunt foarte agravate de activitatea umană. În primul rând, solul este afectat negativ. Acest lucru este facilitat de arătura versanților, defrișarea angro, pășunatul nemoderat al vitelor și așezarea suprafețelor drumurilor. Eroziunea este și mai mult exacerbată de ritmul tot mai mare de construcție (în special pentru construcția de clădiri rezidențiale, care necesită lucrări suplimentare, cum ar fi împământarea, care măsoară rezistența pământului).

egală cu gravitația pământului
egală cu gravitația pământului

Secolul trecut a fost marcat de eroziunea a aproximativ o treime din terenurile cultivate ale lumii. Aceste procese au avut loc la cea mai mare scară în marile zone agricole din Rusia, SUA, China și India. Din fericire, problema eroziunii terenurilor este abordată activ la nivel internațional. Cu toate acestea, principala contribuție la reducerea impactului distructiv asupra solului și recrearea zonelor distruse anterior va fi adusă de cercetarea științifică, noile tehnologii și metodele competente de aplicare a acestora de către oameni.

Recomandat: