Jordens krefter. Jordens gravitasjonskraft

Innholdsfortegnelse:

Jordens krefter. Jordens gravitasjonskraft
Jordens krefter. Jordens gravitasjonskraft
Anonim

Hver endring krever alltid litt innsats. Enhver endring vil ikke skje uten noen innvirkning. Og et åpenbart eksempel på dette er hjemmeplaneten vår, som ble dannet under påvirkning av ulike faktorer over milliarder av år. Det er også viktig at de konstante endringsprosessene på jorden er et resultat av ikke bare ytre krefter, men også interne krefter, de som er gjemt dypt i geosfærens innvoller.

Og hvis utseendet til planeten vår om to eller tre tiår kan endre seg til det ugjenkjennelige, vil det åpenbart ikke være overflødig å forstå prosessene hvis innflytelse førte til dette.

Endre innenfra

Høyder og huler, ujevnheter og ruheter, samt mange andre trekk ved landrelieffet – alt dette oppdateres stadig, kollapser og dannes av kraftige indre krefter. Oftest forblir deres manifestasjon utenfor vårt synsfelt. Men selv akkurat i dette øyeblikket gjennomgår jorden gradvis en eller annen endring, som på lang sikt vil bli mye mer betydelig.

Helt siden jeg varDe gamle romerne og grekerne la merke til hevingen og innsynkningen av forskjellige deler av litosfæren, noe som forårsaket alle endringer i konturene av hav, land og hav. Mange års vitenskapelig forskning med ulike teknologier og enheter bekrefter dette fullt ut.

Vekst av fjellkjeder

Langsom bevegelse av individuelle deler av jordskorpen fører gradvis til at de overlapper hverandre. Kolliderer i horisontal bevegelse, bøyer tykkelsene deres, krøller seg og forvandles til folder med forskjellige skalaer og brattheter. Tot alt sett skiller vitenskapen to typer fjellbyggende bevegelser (orogeni):

  • Blæsing av lag - danner både konvekse folder (fjellkjeder) og konkave (forsenkninger i fjellkjeder). Det er fra dette navnet på de foldede fjellene kom fra, som gradvis kollapser over tid, og etterlater bare basen. Sletter dannes på den.
  • Brukk av lag - steinmasser kan ikke bare knuses til folder, men også utsettes for forkastninger. På denne måten dannes foldede blokkholdige (eller rett og slett blokkerte) fjell: skids, grabens, horsts og deres andre komponenter oppstår når delene av jordskorpen er vertik alt forskjøvet (oppover/senkende ned) i forhold til hverandre.
jordkraft
jordkraft

Men jordens indre styrke er i stand til ikke bare å knuse sletter til fjell og ødelegge de tidligere omrissene av åsene. Bevegelsene til de litosfæriske platene genererer også jordskjelv og vulkanutbrudd, som ofte er ledsaget av monstrøse ødeleggelser og menneskelig død.

Puster under innvollene

Det er vanskelig å forestille seg at konseptet "vulkan" som var kjent for alle mennesker i antikken hadde en mye mer formidabel konnotasjon. Til å begynne med var den sanne årsaken til et slikt fenomen, ifølge skikken, assosiert med gudenes mishag. Magmastrømmene som brøt ut fra dypet ble ansett som en streng straff ovenfra for de dødeliges feil. Katastrofale tap på grunn av vulkanutbrudd har vært kjent siden begynnelsen av vår tidsregning. Dermed ble for eksempel den majestetiske romerske byen Pompeii utslettet fra planeten Jorden. Styrken til planeten i det øyeblikket ble manifestert av den knusende kraften til den nå kjente vulkanen Vesuv. Forresten, forfatterskapet til dette begrepet er historisk tildelt de gamle romerne. Så de k alte ildguden sin.

jordens gravitasjonskraft
jordens gravitasjonskraft

For moderne mennesker er en vulkan en kjegleformet høyde over sprekker i jordskorpen. Gjennom dem bryter magma ut til overflaten av jorden, havet eller havbunnen, sammen med gasser og steinfragmenter. I sentrum av en slik formasjon er det et krater (oversatt fra gresk - "skål"), gjennom hvilket utkastet skjer. Når den størkner, blir magmaen til lava og danner konturene av selve vulkanen. Men selv i skråningene til denne kjeglen oppstår det ofte sprekker, og danner dermed parasittiske kratere.

lik jordens tyngdekraft
lik jordens tyngdekraft

Ganske ofte er utbrudd ledsaget av jordskjelv. Men den største faren for alt levende er nettopp utslipp fra jordens tarm. Frigjøring av gasser fra magma skjer ekstremt raskt, så kraftige eksplosjoner etterpå -vanlig.

Vulkaner er delt inn i flere typer etter type handling:

  • Aktive - de om det siste utbruddet som det er dokumentarinformasjon om. De mest kjente blant dem: Vesuv (Italia), Popocatepetl (Mexico), Etna (Spania).
  • Potensielt aktive - de bryter ut ekstremt sjelden (en gang hvert flere tusen år).
  • Utdødd - vulkaner har denne statusen, hvis siste utbrudd ikke er dokumentert.

påvirkningen av jordskjelv

Forskyvninger av bergarter provoserer ofte frem raske og sterke svingninger i jordskorpen. Oftest skjer dette i regionen med høye fjell - disse områdene fortsetter å dannes kontinuerlig frem til i dag.

Stedet der forskyvninger oppstår i dypet av jordskorpen kalles hyposenteret (sentrum). Bølger forplanter seg fra den, som skaper vibrasjoner. Punktet på jordens overflate, direkte under hvilket fokuset er plassert - episenteret. Det er her de sterkeste skjelvingene observeres. Etter hvert som de beveger seg lenger bort fra dette punktet, forsvinner de gradvis.

Vitenskapen om seismologi, som studerer fenomenet jordskjelv, skiller tre hovedtyper av jordskjelv:

  1. Tektonisk - den viktigste fjelldannende faktoren. Oppstår som et resultat av kollisjoner mellom oseaniske og kontinentale plattformer.
  2. Vulkanisk - oppstår som følge av strømmer av glødende lava og gasser fra under jordens indre. Vanligvis er de ganske svake, selv om de kan vare i flere uker. Oftest er de varslere om vulkanutbrudd, som er fulle av mye mer alvorlige konsekvenser.
  3. skred - oppstår som et resultat av kollaps av de øvre lagene av jorden, og dekker hulrom.

Styrken til jordskjelv bestemmes på en ti-punkts Richter-skala ved hjelp av seismologiske instrumenter. Og jo større amplituden til bølgen som oppstår på jordoverflaten, jo mer håndgripelig vil skaden være. De svakeste jordskjelvene, målt til 1-4 punkter, kan ignoreres. De registreres kun av spesielle sensitive seismologiske instrumenter. For mennesker manifesterer de seg som et maksimum i form av skjelvende briller eller lett bevegelige gjenstander. For det meste er de helt usynlige for øyet.

I sin tur kan svingninger på 5-7 poeng føre til ulike skader, om enn mindre. Sterkere jordskjelv er allerede en alvorlig trussel, og etterlater ødelagte bygninger, nesten fullstendig ødelagt infrastruktur og menneskelige tap.

tyngdekraften på jorden
tyngdekraften på jorden

Hvert år registrerer seismologer rundt 500 tusen vibrasjoner av jordskorpen. Heldigvis er det bare en femtedel av dette tallet som faktisk føles av folk, og bare 1000 av dem forårsaker reell skade.

Mer om hva som påvirker vårt felles hjem utenfra

Kontinuerlig endring av relieffet til planeten, forblir ikke jordens indre kraft det eneste formende elementet. Mange eksterne faktorer er også direkte involvert i denne prosessen.

De ødelegger en rekke uregelmessigheter og fyller underjordiske fordypninger, og gir et håndgripelig bidrag til prosessen med kontinuerlig endring i jordens overflate. Verdt å betaleVær oppmerksom på at i tillegg til rennende vann, ødeleggende vind og tyngdekraften, påvirker vi også vår egen planet direkte.

Forandret av vinden

Ødeleggelse og transformasjon av bergarter skjer hovedsakelig under påvirkning av forvitring. Det skaper ikke nye relieffformer, men bryter ned faste materialer til en sprø tilstand.

I åpne områder, hvor det ikke er skog og andre hindringer, kan sand- og leirpartikler flytte seg store avstander ved hjelp av vind. Deretter danner deres ansamlinger eoliske landformer (begrepet kommer fra navnet på den gamle greske guden Aeolus, vindenes herre).

gravitasjonskraften til en satellitt på jorden
gravitasjonskraften til en satellitt på jorden

Eksempel - sandbakker. Barchans i ørkener skapes utelukkende av vindens påvirkning. I noen tilfeller når høyden hundrevis av meter.

krefter som virker på bakken og
krefter som virker på bakken og

Sedimentære fjellavsetninger som består av støvpartikler kan samle seg på samme måte. De er grågule i fargen og kalles løss.

Det bør huskes at ulike partikler ikke bare akkumuleres i nye formasjoner når de beveger seg i høy hastighet, men også gradvis ødelegger relieffet på veien.

Det finnes fire typer steinforvitring:

  1. Kjemisk - består i kjemiske reaksjoner mellom mineraler og miljø (vann, oksygen, karbondioksid). Som et resultat gjennomgår bergarter ødeleggelse, deres kjemiske komponent gjennomgår endringer med videre dannelse av nye.mineraler og forbindelser.
  2. Fysisk - forårsaker mekanisk desintegrering av bergarter under påvirkning av en rekke faktorer. Først og fremst oppstår fysisk forvitring med betydelige temperatursvingninger i løpet av dagen. Vind, sammen med jordskjelv, vulkanutbrudd og gjørmestrømmer, er også faktorer i fysisk forvitring.
  3. Biologisk - utføres med deltakelse av levende organismer, hvis aktivitet fører til dannelsen av en kvalitativ ny formasjon - jordsmonnet. Påvirkningen fra dyr og planter kommer til uttrykk i mekaniske prosesser: knusing av steiner med røtter og hover, graving av hull osv. Mikroorganismer spiller en særlig stor rolle i biologisk forvitring.
  4. Stråling eller solforvitring. Et karakteristisk eksempel på ødeleggelse av bergarter under slik påvirkning er måneregolitten. Sammen med dette påvirker strålingsforvitring også de tidligere listede tre artene.

Alle disse typer forvitring vises ofte i kombinasjon, kombinert i ulike varianter. Forskjellige klimatiske forhold påvirker imidlertid også ens dominans. For eksempel på steder med tørt klima og i høyfjellsområder oppstår ofte fysisk forvitring. Og for områder med kaldt klima, hvor temperaturene ofte svinger til 0 grader Celsius, er ikke bare frostforvitring karakteristisk, men også organisk, kombinert med kjemiske stoffer.

Gravity-effekt

Ingen liste over de ytre kreftene på planeten vår vil være komplett uten å nevne den grunnleggende interaksjonen mellom alt materialekropper er jordens gravitasjonskraft.

Barter er ødelagt av en rekke naturlige og kunstige faktorer, og er alltid gjenstand for bevegelse fra forhøyede områder med jord til lavere områder. Slik genereres skred og skred, gjørme og skred oppstår også. Jordens gravitasjonskraft ved første øyekast kan virke som noe usynlig på bakgrunn av kraftige og farlige manifestasjoner av andre ytre faktorer. Men all deres innvirkning på lettelsen av planeten vår ville ganske enkelt bli jevnet ut uten universell gravitasjon.

hva er jordens tyngdekraft
hva er jordens tyngdekraft

La oss se nærmere på effekten av tyngdekraften. Under forholdene på planeten vår er vekten til ethvert materiell legeme lik jordens tyngdekraft. I klassisk mekanikk beskriver denne interaksjonen Newtons lov om universell gravitasjon, kjent for alle fra skolen. I følge ham er tyngdekraftens F lik produktet av m og g, der m er massen til objektet, og g er akselerasjonen på grunn av tyngdekraften (alltid lik 10). Samtidig påvirker tyngdekraften til jordoverflaten alle legemer som befinner seg både direkte på den og i nærheten av den. Hvis kroppen utelukkende påvirkes av gravitasjonstiltrekning (og alle andre krefter er gjensidig balansert), er den utsatt for fritt fall. Men for all deres idealitet, er slike forhold, der kreftene som virker på kroppen nær jordoverflaten, faktisk jevnes ut, karakteristiske for vakuum. I hverdagens virkelighet må du møte en helt annen situasjon. For eksempel påvirkes også en fallende gjenstand i luften av mengden luftmotstand. Og selv om tyngdekraften til jordenvil være mye sterkere, vil denne flyturen ikke lenger være virkelig gratis per definisjon.

Det er interessant at effekten av tyngdekraften ikke bare eksisterer under forholdene på planeten vår, men også på nivået av solsystemet vårt som helhet. For eksempel, hva tiltrekker månen sterkere? Jord eller sol? Uten en grad i astronomi vil nok mange bli overrasket over svaret.

jordmotstandskraft
jordmotstandskraft

Fordi tiltrekningskraften til satellitten av Jorden er omtrent 2,5 ganger mindre enn solens! Det ville være rimelig å tenke på hvordan himmellegemet ikke river Månen vekk fra planeten vår med en så sterk innvirkning? Faktisk, i denne forbindelse, er verdien, som er lik jordens tyngdekraft i forhold til satellitten, betydelig dårligere enn solens. Heldigvis kan vitenskapen svare på dette spørsmålet også.

Teoretisk kosmonautikk bruker flere konsepter for slike tilfeller:

  • Omfanget av kroppen M1 - det omgivende rommet rundt objektet M1, innenfor hvilket objektet m beveger seg;
  • Kroppen m er et objekt som beveger seg fritt i omfanget av objektet M1;
  • M2-kroppen er et objekt som forstyrrer denne bevegelsen.

Det ser ut til at gravitasjonskraften burde være avgjørende. Jorden tiltrekker månen mye svakere enn solen, men det er et annet aspekt som har den endelige effekten.

Hele poenget er at M2 har en tendens til å bryte gravitasjonsforbindelsen mellom objekter m og M1 ved å gi dem forskjellige akselerasjoner. Verdien av denne parameteren avhenger direkte av avstanden til objekter til M2. Imidlertid vil forskjellen mellom akselerasjonene gitt av kroppen M2 på m og M1 være mindre enn forskjellen mellom akselerasjonene m og M1 direkte i gravitasjonsfeltet til sistnevnte. Denne nyansen er grunnen til at M2 ikke klarer å skille m fra M1.

La oss forestille oss en lignende situasjon med Jorden (M1), Solen (M2) og Månen (m). Forskjellen mellom akselerasjonene som sola skaper i forhold til månen og jorden er 90 ganger mindre enn den gjennomsnittlige akselerasjonen som er karakteristisk for månen i forhold til jordens virkesfære (diameteren er 1 million km, avstanden mellom månen og jorden er 0,38 millioner kilometer). Den avgjørende rollen spilles ikke av kraften som Jorden tiltrekker månen med, men av den store forskjellen i akselerasjoner mellom dem. Takket være dette er solen bare i stand til å deformere månens bane, men ikke rive den vekk fra planeten vår.

La oss gå enda lenger: effekten av tyngdekraften er i varierende grad karakteristisk for andre objekter i vårt solsystem. Hvilken effekt har det, gitt at tyngdekraften på jorden er veldig forskjellig fra andre planeter?

jordens kraft tiltrekker seg
jordens kraft tiltrekker seg

Dette vil påvirke ikke bare bevegelsen av steiner og dannelsen av nye landformer, men også deres vekt. Husk å merke deg at denne parameteren bestemmes av størrelsen på tiltrekningskraften. Den er direkte proporsjonal med massen til den aktuelle planeten og omvendt proporsjonal med kvadratet av dens egen radius.

Hvis jorden vår ikke var flatet ved polene og forlenget nær ekvator, ville vekten av ethvert legeme på hele planetens overflate vært den samme. Men vi lever ikke på en perfekt ball, og ekvatorialradiusen er lengrepolar ca 21 km. Derfor vil vekten til det samme objektet være tyngre ved polene og lettest ved ekvator. Men selv på disse to punktene er tyngdekraften på jorden litt forskjellig. Den lille forskjellen i vekt på samme gjenstand kan bare måles med en fjærvekt.

Og en helt annen situasjon vil utvikle seg under forholdene til andre planeter. For klarhet, la oss se på Mars. Massen til den røde planeten er 9,31 ganger mindre enn jorden, og radiusen er 1,88 ganger mindre. Den første faktoren skal henholdsvis redusere tyngdekraften på Mars sammenlignet med planeten vår med 9,31 ganger. Samtidig øker den andre faktoren den med 3,53 ganger (1,88 kvadrat). Som et resultat er tyngdekraften på Mars omtrent en tredjedel av den på jorden (3,53: 9,31=0,38). Følgelig vil en stein med en masse på 100 kg på jorden veie nøyaktig 38 kg på Mars.

Gitt hvilken gravitasjon som er iboende i jorden, kan den sammenlignes på én rad mellom Uranus og Venus (hvis gravitasjonen er 0,9 ganger mindre enn jordens) og Neptun og Jupiter (deres gravitasjon er 1,14 og 2,3 større enn vår henholdsvis ganger). Pluto ble bemerket for å ha minst effekt av tyngdekraften - 15,5 ganger mindre enn jordiske forhold. Men den sterkeste attraksjonen er festet til solen. Den overgår vår med 28 ganger. Med andre ord, en kropp som veier 70 kg på jorden vil veie opp til omtrent 2 tonn der.

Vann vil renne under det liggende laget

En annen viktig skaper og samtidig ødelegger av relieffer er vann i bevegelse. Strømmene danner brede elvedaler, kløfter og kløfter med deres bevegelse. Men selv små mengdernår de beveger seg sakte, er de i stand til å danne et relieff med ravinebjelker i stedet for slettene.

Å slå deg gjennom eventuelle hindringer er ikke den eneste siden av strømmenes påvirkning. Denne ytre kraften fungerer også som en transportør av steinfragmenter. Slik dannes ulike relieffformasjoner (for eksempel flate sletter og vekster langs elver).

Spesielt påvirkning fra rennende vann påvirker lettløselige bergarter (kalkstein, kritt, gips, steins alt) som ligger nær land. Elver fjerner dem gradvis fra banen, og suser inn i dypet av jordens indre. Dette fenomenet kalles karst, som et resultat av at nye landformer dannes. Grotter og trakter, stalaktitter og stalagmitter, avgrunner og underjordiske reservoarer - alt dette er resultatet av en lang og kraftig aktivitet av vannmasser.

krefter som virker på et legeme ved jordoverflaten
krefter som virker på et legeme ved jordoverflaten

Ice Factor

Sammen med rennende vann er isbreer ikke mindre involvert i ødeleggelse, transport og deponering av steiner. På den måten skaper de nye landformer, de jevner ut steinene, danner flekkete åser, rygger og bassenger. De sistnevnte er ofte fylt med vann, og blir til isbreer.

tyngdekraften til jordoverflaten
tyngdekraften til jordoverflaten

Ødeleggelse av bergarter ved hjelp av isbreer kalles exaration (glasial erosjon). Når isen trenger inn i elvedaler, utsetter isen sengene og veggene deres for sterkt trykk. Løse partikler rives av, noen av dem fryser og bidrar dermed til utvidelse av veggene i bunndybden. Som et resultat tar elvedaler form avden minste motstanden for fremføring av is er en trauformet profil. Eller, i henhold til deres vitenskapelige navn, isbreer.

med hvilken kraft jorden
med hvilken kraft jorden

Smeltingen av isbreer bidrar til dannelsen av sandra - flate formasjoner som består av partikler av sand akkumulert i frossent vann.

Vi er jordens ytre kraft

Med tanke på de indre kreftene som virker på jorden, og eksterne faktorer, er det på tide å nevne deg og meg - de som har ført til enorme endringer i planetens liv i mer enn et tiår.

Alle landformer skapt av mennesket kalles antropogene (fra gresk anthropos - menneske, genesisum - opprinnelse og latinsk faktor - virksomhet). I dag utføres brorparten av denne typen aktivitet ved hjelp av moderne teknologi. Dessuten sikrer ny utvikling, forskning og imponerende økonomisk støtte fra private / offentlige kilder dens raske utvikling. Og dette stimulerer i sin tur hele tiden en økning i tempoet i menneskelig menneskelig påvirkning.

jorden planet makt
jorden planet makt

Sletten er spesielt påvirket av endringer. Dette området har alltid vært prioritert for bosetting, bygging av hus og infrastruktur. Dessuten er praksisen med å bygge voller og kunstig planering av terrenget blitt helt vanlig.

Miljøet endres også med tanke på gruvedrift. Ved hjelp av teknologi graver folk enorme steinbrudd, borer gruver og lager voller på steder med gråsteinsdeponier.

Ofte omfang av aktivitetmennesker er sammenlignbare med påvirkning av naturlige prosesser. For eksempel gir moderne teknologiske fremskritt oss muligheten til å lage enorme kanaler. Dessuten, på mye kortere tid, sammenlignet med den lignende dannelsen av elvedaler ved strømmen av vann.

Prosessene med ødeleggelse av relieffet, k alt erosjon, blir sterkt forverret av menneskelig aktivitet. Først av alt er jorda negativt påvirket. Dette tilrettelegges av brøyting av skråninger, grossist avskoging, umådelig beiting av storfe og legging av veidekker. Erosjon forverres ytterligere av det økende byggetakten (spesielt for bygging av boligbygg, som krever ekstra arbeid, for eksempel jording, som måler jordens motstand).

lik jordens tyngdekraft
lik jordens tyngdekraft

Det siste århundret har vært preget av erosjon av rundt en tredjedel av verdens dyrkede mark. Disse prosessene fant sted i størst skala i de store jordbruksområdene i Russland, USA, Kina og India. Heldigvis tas problemet med landerosjon aktivt opp på internasjon alt nivå. Hovedbidraget til å redusere den ødeleggende påvirkningen på jorda og gjenskape tidligere ødelagte områder vil imidlertid komme fra vitenskapelig forskning, ny teknologi og kompetente metoder for bruk av dem av mennesker.

Anbefalt: