منو
 کاربر Online
422 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   ناشناس   در :  سه شنبه 01 مرداد 1387 [20:22 ]
  انتقال یافته از زمین شناسی >> اگر به درون یک چاه خیالی که از مرکز زمین می‌گذرد بیفتید، تا کجا سقوط خواهید کرد؟
 

پاسخ ساده این است که به طور نظری تا ابد! نخست بیایید همه‌ی پیچیدگی‌ها مانند اصطکاک و چرخش زمین را فراموش کنیم. به تونلی فکر کنید که یک سمت زمین را سوراخ کرده و با عبور از مرکز سیاره از دیگر سوی ان به بیرون راه پیدا کرده است. اگر توزیع جرم درون زمین را یکنواخت فرض کنیم، کسی که به درون این چاه می‌افتد مانند یک آونگ از یک سو به سوی دیگر نوسان می‌کند. اگر سرعت اولیه را صفر در نظر بگیریم ( یعنی بدون این‌که هل داده شوید به داخل چاه بیفتید) سرعت سقوط‌‌تان افزایش یافته و در مرکز چاه به بیشینه می‌رسد، و سپس کاسته می‌شود تا به سطح چاه برسید، در این‌جا سرعت شما دوباره صفر است. گرانشی که بر روی مسافر خیالی اثر می‌کند با فاصله‌اش از مرکز سیاره متناسب است: مقدار نیرو در سطح زمین به حداکثر و در مرکز زمین به صفر می‌رسد. کل زمان لازم برای انجام این سفر 42 دقیقه است و سرعت مسافرمان در مرکز زمین به 7900 متر بر ثانیه می‌رسد. اگر اصطکاکی وجود نداشته باشد مسافر خیالی تا ابد بین درون و بیرون زمین نوسان می‌کند.
به چند دلیل چنین سفری در دنیای واقعی امکان‌پذیر نیست. برخی از این دلیل‌ها از این قرارند: ایجاد تونلی به طول 12756 کیلومتر درون زمین، جابه‌جا کردن همه‌ی مواد درون تونل پیشنهاد شده، گذراندن تونل از هسته‌ی مایع بیرونی و جامد درونی که دمای آن به 6000 درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد همگی غیر ممکن‌اند! احداث چنین تونلی درون یک سیارک کوچک بسیار ساده‌تر است. جالب این‌که اگر تونل مشابهی ایجاد کنیم که یک سوی زمین را به نقطه‌ی دیگری وصل کند اما از مرکز زمین نگذرد باز زمان سقوط از یک سمت به طرف دیگر 42 دقیقه خواهد بود. علت این‌است‌که گرچه مسیر کوتاه‌تر شده، اما نسبت به تونلی که از مرکز زمین می‌گذرد در این تونل نیروی گرانش کم‌تر شده و سرعت مسافرت‌تان کاهش یافته است. چون مسافت و مولفه‌ی گرانش به یک نسبت کم شده‌اند زمان مسافرت تغییری نمی‌کند.
کیمیاگری

  امتیاز: 0.00