Forces de la Terra. Força gravitatòria de la terra

Taula de continguts:

Forces de la Terra. Força gravitatòria de la terra
Forces de la Terra. Força gravitatòria de la terra
Anonim

Cada canvi sempre requereix un esforç. Cap canvi no es produirà sense algun impacte. I un exemple evident d'això és el nostre planeta natal, que es va formar sota la influència de diversos factors durant milers de milions d'anys. També és important que els processos constants de canvi de la Terra siguin el resultat no només de forces externes, sinó també de forces internes, aquelles que s'amaguen a les entranyes de la geosfera.

I si d'aquí a dues o tres dècades l'aspecte del nostre planeta pot canviar de manera irreconeixible, llavors òbviament no serà superflu entendre els processos la influència dels quals va portar a això.

Canvi des de dins de

Altures i buits, desnivells i aspres, així com moltes altres característiques del relleu terrestre: tot això s'actualitza constantment, s'ensorra i està format per poderoses forces internes. Molt sovint, la seva manifestació roman fora del nostre camp de visió. Tanmateix, fins i tot en aquest moment, la Terra està experimentant progressivament un canvi o un altre, que a llarg termini serà molt més significatiu.

Des que jo eraEls antics romans i grecs van notar l'elevació i la subsidència de diverses seccions de la litosfera, provocant tots els canvis en els contorns dels mars, la terra i els oceans. Molts anys d'investigació científica utilitzant diferents tecnologies i dispositius ho confirmen completament.

Creixement de les serralades

El moviment lent de seccions individuals de l'escorça terrestre condueix gradualment a la seva superposició. En xocar en moviment horitzontal, els seus gruixos es dobleguen, s'arruguen i es transformen en plecs de diferents escales i inclinacions. En total, la ciència distingeix dos tipus de moviments de construcció de muntanyes (orogènia):

  • Bufat de capes: forma tant plecs convexos (serralles) com còncavas (depressions a les serralades). D'aquí neix el nom de les muntanyes plegades, que al llarg del temps s'esfondren progressivament, deixant enrere només la base. S'hi formen planes.
  • Fractura de les capes: les masses rocoses no només es poden aixafar en plecs, sinó que també es poden sotmetre a falles. D'aquesta manera, es formen muntanyes de blocs plegades (o simplement de blocs): els skids, grabens, horsts i els seus altres components sorgeixen quan les seccions de l'escorça terrestre es desplacen verticalment (cap amunt/baix cap avall) entre si.
força terrestre
força terrestre

Però la força interior de la Terra és capaç no només d'aixafar les planes en muntanyes i de destruir els antics contorns dels turons. Els moviments de les plaques litosfèriques també generen terratrèmols i erupcions volcàniques, que sovint van acompanyades de devastacions monstruoses i morts humanes.

Respiració per sota dels intestins

És difícil ni tan sols imaginar que el concepte de "volcà" conegut per a totes les persones en l'antiguitat tingués una connotació molt més formidable. Al principi, la veritable raó d'aquest fenomen, segons el costum, es va associar amb la desgràcia dels déus. Els fluxos de magma sorgits de les profunditats eren considerats un càstig sever des de d alt per a les f altes dels mortals. Les pèrdues catastròfiques per erupcions volcàniques es coneixen des dels albors de la nostra era. Així, per exemple, la majestuosa ciutat romana de Pompeia va ser esborrada de la faç del planeta Terra. La força del planeta en aquell moment es va manifestar pel poder aixafador del volcà Vesuvi, ara molt conegut. Per cert, l'autoria d'aquest terme s'assigna històricament als antics romans. Així que van anomenar el seu déu del foc.

força gravitatòria de la terra
força gravitatòria de la terra

Per a l'home modern, un volcà és un turó en forma de con sobre les esquerdes de l'escorça. A través d'ells, el magma entra en erupció a la superfície de la terra, el mar o el fons oceànic, juntament amb gasos i fragments de roca. Al centre d'aquesta formació hi ha un cràter (traduït del grec - "bol"), a través del qual es produeix l'expulsió. Quan es solidifica, el magma es converteix en lava i forma els contorns del propi volcà. Tanmateix, fins i tot als vessants d'aquest con, sovint apareixen esquerdes, formant així cràters paràsits.

igual a la gravetat de la terra
igual a la gravetat de la terra

Sovint, les erupcions van acompanyades de terratrèmols. Però el perill més gran per a tots els éssers vius són precisament les emissions de les entranyes de la Terra. L'alliberament de gasos del magma es produeix molt ràpidament, de manera que posteriorment es produeixen explosions potents:comú.

Per tipus d'acció, els volcans es divideixen en diversos tipus:

  • Actius: aquells sobre l'última erupció de les quals hi ha informació documental. Els més famosos entre ells: Vesuvi (Itàlia), Popocatepetl (Mèxic), Etna (Espanya).
  • Potencialment actius: entren en erupció molt poques vegades (un cop cada milers d'anys).
  • Extint: els volcans tenen aquest estat, les darreres erupcions dels quals no s'han documentat.

L'impacte dels terratrèmols

Els desplaçaments de les roques sovint provoquen fluctuacions ràpides i fortes de l'escorça terrestre. Molt sovint això passa a la regió de l' alta muntanya; aquestes zones continuen formant-se contínuament fins avui.

El lloc on s'originen els desplaçaments a les profunditats de l'escorça terrestre s'anomena hipocentre (centre). A partir d'ell es propaguen ones, que creen vibracions. El punt de la superfície de la terra, directament sota el qual es troba el focus: l'epicentre. Aquí és on s'observen els tremolors més forts. A mesura que s'allunyen d'aquest punt, s'esvaeixen gradualment.

La ciència de la sismologia, que estudia el fenomen dels terratrèmols, distingeix tres tipus principals de terratrèmols:

  1. Tectònica: el principal factor de formació de muntanyes. Es produeix com a resultat de col·lisions entre plataformes oceàniques i continentals.
  2. Volcànic: sorgeix com a resultat dels fluxos de lava i gasos roents de sota l'interior de la terra. En general són bastant febles, encara que poden durar diverses setmanes. Molt sovint, són presagies d'erupcions volcàniques, que tenen conseqüències molt més greus.
  3. esllavissada: es produeix com a resultat de l'enfonsament de les capes superiors de la terra, que cobreixen els buits.

La força dels terratrèmols es determina a una escala de Richter de deu punts mitjançant instruments sismològics. I com més gran sigui l'amplitud de l'ona que es produeix a la superfície terrestre, més tangible serà el dany. Els terratrèmols més febles, mesurats a 1-4 punts, es poden ignorar. Només es registren mitjançant instruments sismològics especials sensibles. Per a les persones, es manifesten com a màxim en forma d'ulleres tremolants o objectes lleugerament en moviment. En la seva majoria, són completament invisibles als ulls.

Al seu torn, les fluctuacions de 5-7 punts poden provocar diversos danys, encara que menors. Els terratrèmols més forts ja són una amenaça seriosa, ja que deixen enrere edificis destruïts, infraestructures gairebé completament destruïdes i pèrdues humanes.

gravetat a la terra
gravetat a la terra

Cada any, els sismòlegs registren unes 500 mil vibracions de l'escorça terrestre. Afortunadament, la gent només sent una cinquena part d'aquest nombre i només 1.000 d'ells causen danys reals.

Més informació sobre què afecta la nostra casa comuna des de l'exterior

Canviant contínuament el relleu del planeta, la força interna de la Terra no segueix sent l'únic element formatiu. Nombrosos factors externs també intervenen directament en aquest procés.

Destruint nombroses irregularitats i omplint depressions subterrànies, fan una contribució tangible al procés de canvi continu a la superfície de la Terra. Val la pena pagarTingueu en compte que, a més de les aigües corrents, els vents devastadors i l'acció de la gravetat, també afectem directament el nostre planeta.

Canviat pel vent

La destrucció i transformació de les roques es produeix principalment sota la influència de la meteorització. No crea noves formes de relleu, sinó que descompone els materials sòlids en un estat friable.

En espais oberts, on no hi ha boscos i altres obstacles, les partícules de sorra i argila poden moure distàncies considerables amb l'ajuda dels vents. Posteriorment, les seves acumulacions formen relleus eòlics (el terme prové del nom de l'antic déu grec Èol, el senyor dels vents).

força gravitatòria d'un satèl·lit a la Terra
força gravitatòria d'un satèl·lit a la Terra

Exemple: turons de sorra. Els barcans als deserts es creen exclusivament per l'acció del vent. En alguns casos, la seva alçada arriba a centenars de metres.

forces que actuen sobre el terra i
forces que actuen sobre el terra i

Els dipòsits sedimentaris de muntanya formats per partícules de pols es poden acumular de la mateixa manera. Són de color groc grisenc i s'anomenen loess.

Cal recordar que, movent-se a gran velocitat, diverses partícules no només s'acumulen en noves formacions, sinó que també destrueixen gradualment el relleu que es troben en el seu camí.

Hi ha quatre tipus de meteorització de les roques:

  1. Química - consisteix en reaccions químiques entre els minerals i el medi ambient (aigua, oxigen, diòxid de carboni). Com a resultat, les roques es destrueixen, el seu component químic experimenta canvis amb la formació de noves.minerals i compostos.
  2. Físic - provoca la desintegració mecànica de les roques sota la influència d'una sèrie de factors. En primer lloc, la meteorització física es produeix amb importants fluctuacions de temperatura durant el dia. Els vents, juntament amb els terratrèmols, les erupcions volcàniques i les colades de fang, també són factors de la meteorització física.
  3. Biològic - es realitza amb la participació d'organismes vius, l'activitat dels quals condueix a la creació d'una formació qualitativament nova: el sòl. La influència dels animals i les plantes es manifesta en processos mecànics: trituració de roques amb arrels i peülles, excavació de forats, etc. Els microorganismes tenen un paper especialment important en la meteorització biològica.
  4. Radiació o meteorització solar. Un exemple característic de la destrucció de roques sota aquest impacte és el regolit lunar. Juntament amb això, la meteorització per radiació també afecta les tres espècies enumerades anteriorment.

Tots aquests tipus de meteorització sovint apareixen combinats, combinats en diverses variacions. Tanmateix, les diferents condicions climàtiques també afecten el domini. Per exemple, en llocs amb un clima sec i en zones d' alta muntanya, sovint es produeix la meteorització física. I per a les zones amb un clima fred, on les temperatures sovint oscil·len fins als 0 graus centígrads, no només és característica la meteorització per gelades, sinó que també és orgànica, juntament amb productes químics.

Efecte de gravetat

Cap llista de les forces externes del nostre planeta estarà completa sense esmentar la interacció fonamental de tot el materialcossos és la força gravitatòria de la Terra.

Destruïdes per nombrosos factors naturals i artificials, les roques sempre estan subjectes al moviment des de les zones elevades del sòl a les més baixes. Així es generen esllavissades i tarteres, també es produeixen colades de fang i esllavissades. La força gravitatòria de la Terra a primera vista pot semblar una cosa invisible en el context de manifestacions poderoses i perilloses d' altres factors externs. Tanmateix, tot el seu impacte en el relleu del nostre planeta simplement s'aniria sense gravitació universal.

quina és la gravetat de la terra
quina és la gravetat de la terra

Mirem més de prop els efectes de la gravetat. En les condicions del nostre planeta, el pes de qualsevol cos material és igual a la força de gravetat de la Terra. En mecànica clàssica, aquesta interacció descriu la llei de la gravitació universal de Newton, coneguda per tothom des de l'escola. Segons ell, la F de la gravetat és igual al producte de m i g, on m és la massa de l'objecte, i g és l'acceleració deguda a la gravetat (sempre igual a 10). Al mateix temps, la força de gravetat de la superfície terrestre afecta tots els cossos situats tant directament sobre ella com a prop. Si el cos es veu afectat exclusivament per l'atracció gravitatòria (i totes les altres forces s'equilibren mútuament), està subjecte a caiguda lliure. Però malgrat tota la seva idealitat, aquestes condicions, on les forces que actuen sobre el cos prop de la superfície de la Terra, de fet, s'anivellen, són característiques del buit. En la realitat quotidiana, t'has d'enfrontar a una situació completament diferent. Per exemple, un objecte que cau a l'aire també es veu afectat per la quantitat de resistència de l'aire. I encara que la força de gravetat de la Terraserà molt més fort, aquest vol ja no serà realment gratuït per definició.

És interessant que l'efecte de la gravetat existeix no només en les condicions del nostre planeta, sinó també a nivell del nostre sistema solar en conjunt. Per exemple, què atrau la lluna amb més força? Terra o Sol? Sense una llicenciatura en astronomia, probablement molts es sorprendran amb la resposta.

força de resistència de terra
força de resistència de terra

Perquè la força d'atracció del satèl·lit per la Terra és aproximadament 2,5 vegades menor que la del sol! Seria raonable pensar com el cos celeste no arrenca la Lluna del nostre planeta amb un impacte tan fort? De fet, en aquest sentit, el valor, que és igual a la força de gravetat de la Terra en relació amb el satèl·lit, és significativament inferior al del Sol. Afortunadament, la ciència també pot respondre aquesta pregunta.

La cosmonàutica teòrica utilitza diversos conceptes per a aquests casos:

  • Àmbit del cos M1: l'espai circumdant al voltant de l'objecte M1, dins del qual es mou l'objecte m;
  • El cos m és un objecte que es mou lliurement en l'àmbit de l'objecte M1;
  • El cos M2 és un objecte que pertorba aquest moviment.

Sembla que la força gravitatòria hauria de ser decisiva. La Terra atrau la Lluna molt més feble que el Sol, però hi ha un altre aspecte que té l'efecte final.

La qüestió és que M2 tendeix a trencar la connexió gravitatòria entre els objectes m i M1 dotant-los de diferents acceleracions. El valor d'aquest paràmetre depèn directament de la distància dels objectes a M2. Tanmateix, la diferència entre les acceleracions donades pel cos M2 sobre m i M1 serà menor que la diferència entre les acceleracions m i M1 directament en el camp gravitatori d'aquest últim. Aquest matís és el motiu pel qual M2 no pot separar m de M1.

Imaginem una situació semblant amb la Terra (M1), el Sol (M2) i la Lluna (m). La diferència entre les acceleracions que el Sol crea en relació a la Lluna i la Terra és 90 vegades menor que l'acceleració mitjana que és característica de la Lluna en relació amb l'esfera d'acció de la Terra (el seu diàmetre és d'1 milió de km, la distància entre la Lluna i la Terra fa 0,38 milions de quilòmetres). El paper decisiu no el juga la força amb què la Terra atrau la Lluna, sinó la gran diferència d'acceleració entre elles. Gràcies a això, el Sol només pot deformar l'òrbita de la Lluna, però no arrencar-la del nostre planeta.

Anem encara més enllà: l'efecte de la gravetat és característic en diferents graus d' altres objectes del nostre sistema solar. Quin efecte té, atès que la gravetat a la Terra és molt diferent d' altres planetes?

la força de la terra atrau
la força de la terra atrau

Això afectarà no només el moviment de les roques i la formació de noves formes del relleu, sinó també el seu pes. Assegureu-vos de tenir en compte que aquest paràmetre està determinat per la magnitud de la força d'atracció. És directament proporcional a la massa del planeta en qüestió i inversament proporcional al quadrat del seu propi radi.

Si la nostra Terra no estigués aplanada als pols i allargada prop de l'equador, el pes de qualsevol cos a tota la superfície del planeta seria el mateix. Però no vivim amb una bola perfecta, i el radi equatorial és més llargpolar uns 21 km. Per tant, el pes d'un mateix objecte serà més pesat als pols i més lleuger a l'equador. Però fins i tot en aquests dos punts, la força de gravetat a la Terra difereix lleugerament. La petita diferència de pes d'un mateix objecte només es pot mesurar amb una balança de molla.

I una situació completament diferent es desenvoluparà en les condicions d' altres planetes. Per a més claredat, mirem Mart. La massa del planeta vermell és 9,31 vegades menor que la terra, i el radi és 1,88 vegades menor. El primer factor, respectivament, hauria de reduir la força de la gravetat a Mart en comparació amb el nostre planeta en 9,31 vegades. Al mateix temps, el segon factor l'augmenta en 3,53 vegades (1,88 al quadrat). Com a resultat, la força de la gravetat a Mart és aproximadament un terç de la de la Terra (3,53: 9,31=0,38). En conseqüència, una roca amb una massa de 100 kg a la Terra pesarà exactament 38 kg a Mart.

Tenint en compte quina gravetat és inherent a la Terra, es pot comparar en una fila entre Urà i Venus (la gravetat dels quals és 0,9 vegades menor que la de la Terra) i Neptú i Júpiter (la seva gravetat és més gran que la nostra en 1,14 i 2,3). vegades, respectivament). Es va observar que Plutó tenia el menor efecte de la gravetat: 15,5 vegades menys que les condicions terrestres. Però l'atracció més forta es fixa en el Sol. Supera la nostra en 28 vegades. En altres paraules, un cos que pesi 70 kg a la Terra pesaria aproximadament 2 tones allà.

L'aigua fluirà sota la capa estirada

Un altre important creador i alhora destructor de relleus és l'aigua en moviment. Els seus cabals formen amb el seu moviment amples valls fluvials, canyons i congostos. No obstant això, fins i tot petites quantitatsquan es mouen lentament, són capaços de formar un relleu de feix de barranc en lloc de les planes.

Atravessar qualsevol obstacle no és l'únic costat de la influència dels corrents. Aquesta força externa també actua com a transportadora de fragments de roca. Així és com es formen diverses formacions de relleu (per exemple, planes planes i creixements al llarg dels rius).

En particular, la influència de l'aigua corrent afecta les roques fàcilment solubles (calcàries, guix, guix, sal gema) situades prop de la terra. Els rius els allunyen gradualment del seu camí i s'endinsen cap a les profunditats de l'interior de la terra. Aquest fenomen s'anomena càrst, com a conseqüència del qual es formen noves formes de relleu. Coves i embuts, estalactites i estalagmites, avencs i embassaments subterranis: tot això és el resultat d'una llarga i potent activitat de masses d'aigua.

forces que actuen sobre un cos a la superfície terrestre
forces que actuen sobre un cos a la superfície terrestre

Factor de gel

Junt amb les aigües corrents, les glaceres no estan menys implicades en la destrucció, el transport i la deposició de les roques. Creant així noves formes del relleu, allisen les roques, formen turons, carenes i conques tacades. Aquests últims sovint s'omplen d'aigua i es converteixen en llacs glacials.

gravetat de la superfície terrestre
gravetat de la superfície terrestre

La destrucció de roques per mitjà de glaceres s'anomena exaració (erosió glacial). Quan penetra a les valls fluvials, el gel exposa els seus llits i parets a una forta pressió. Les partícules soltes es trenquen, algunes d'elles es congelen i, per tant, contribueixen a l'expansió de les parets de la profunditat inferior. Com a resultat, les valls fluvials prenen la forma dela menor resistència per a l'avanç del gel és un perfil en forma d'abeurador. O, segons el seu nom científic, abeuradors glacials.

per quina força la terra
per quina força la terra

La fusió de les glaceres contribueix a la creació de sandra: formacions planes que consisteixen en partícules de sorra acumulades a l'aigua congelada.

Som la força exterior de la Terra

Donades les forces internes que actuen a la Terra i els factors externs, és hora d'esmentar-nos a tu i a mi, els que portem canvis enormes a la vida del planeta durant més d'una dècada.

Totes les formes del relleu creades per l'home s'anomenen antropogèniques (del grec anthropos - home, genesisum - origen, i llatí factor - negoci). Avui en dia, la major part d'aquest tipus d'activitats es duen a terme amb tecnologia moderna. A més, els nous desenvolupaments, la investigació i el suport financer impressionant de fonts privades/públiques garanteixen el seu ràpid desenvolupament. I això, al seu torn, estimula constantment un augment del ritme de la influència antropogènica humana.

poder del planeta terra
poder del planeta terra

Les planes es veuen especialment afectades pels canvis. Aquesta zona ha estat sempre una prioritat per a l'assentament, la construcció d'habitatges i les infraestructures. A més, la pràctica de la construcció de terraplens i l'anivellament artificial del terreny s'ha tornat completament habitual.

El medi ambient també està canviant amb el propòsit de la mineria. Amb l'ajuda de la tecnologia, la gent està excavant grans pedreres, perforant mines i fent terraplens als llocs d'abocadors de roques residuals.

Sovint escala d'activitathumans són comparables amb la influència dels processos naturals. Per exemple, els avenços tecnològics moderns ens donen la capacitat de crear grans canals. A més, en un temps molt més curt, en comparació amb la formació similar de valls fluvials pel cabal de l'aigua.

Els processos de destrucció del relleu, anomenats erosió, es veuen molt agreujats per l'activitat humana. En primer lloc, el sòl es veu afectat negativament. Això es veu facilitat per la llaurada de vessants, la desforestació a l'engròs, el pasturatge desmesurat del bestiar i la col·locació de paviments de carreteres. L'erosió s'agreuja encara més per l'augment del ritme de construcció (especialment per a la construcció d'edificis residencials, que requereixen treballs addicionals, com ara la posada a terra, que mesura la resistència de la terra).

igual a la gravetat terrestre
igual a la gravetat terrestre

El segle passat ha estat marcat per l'erosió d'aproximadament un terç de les terres conreades del món. Aquests processos van tenir lloc a major escala a les grans àrees agrícoles de Rússia, els EUA, la Xina i l'Índia. Afortunadament, el problema de l'erosió del sòl s'està abordant activament a nivell internacional. No obstant això, la principal contribució per reduir l'impacte destructiu sobre el sòl i recrear zones prèviament destruïdes la faran la investigació científica, les noves tecnologies i els mètodes competents de la seva aplicació per part dels humans.

Recomanat: