Jordens krafter. Jordens gravitationskraft

Innehållsförteckning:

Jordens krafter. Jordens gravitationskraft
Jordens krafter. Jordens gravitationskraft
Anonim

Varje förändring kräver alltid en viss ansträngning. Någon förändring kommer inte att ske utan viss påverkan. Och ett uppenbart exempel på detta är vår hemplanet, som bildades under inverkan av olika faktorer under miljarder år. Det är också viktigt att jordens ständiga förändringsprocesser är resultatet av inte bara yttre krafter, utan också inre, de som är gömda djupt i geosfärens tarmar.

Och om vår planets utseende inom två eller tre decennier mycket väl kan förändras till oigenkännlighet, så kommer det uppenbarligen inte att vara överflödigt att förstå de processer vars inflytande ledde till detta.

Ändra inifrån

Höjder och urholkar, ojämnheter och ojämnheter, såväl som många andra egenskaper hos landreliefen - allt detta uppdateras ständigt, kollapsar och bildas av kraftfulla inre krafter. Oftast förblir deras manifestation utanför vårt synfält. Men även just i detta ögonblick genomgår jorden gradvis en eller annan förändring, som på lång sikt kommer att bli mycket mer betydande.

Ända sedan jag varDe gamla romarna och grekerna märkte upphöjningen och sänkningen av olika delar av litosfären, vilket orsakade alla förändringar i konturerna av hav, land och oceaner. Många års vetenskaplig forskning med olika tekniker och enheter bekräftar detta till fullo.

Tillväxt av bergskedjor

Långsam rörelse av enskilda delar av jordskorpan leder gradvis till att de överlappar varandra. Kolliderar i horisontell rörelse, deras tjocklek böjs, skrynklas och förvandlas till veck av olika skalor och branter. Sammantaget särskiljer vetenskapen två typer av bergsbyggande rörelser (orogeni):

  • Bläsning av lager - bildar både konvexa veck (bergskedjor) och konkava (sänkningar i bergskedjor). Det är från detta som namnet på de vikta bergen kom från, som gradvis kollapsar över tiden och lämnar bara basen bakom sig. Slätter bildas på den.
  • Bräckning av lager - bergmassor kan inte bara krossas till veck, utan även utsättas för förkastningar. På detta sätt bildas vikta blockiga (eller helt enkelt blockiga) berg: medar, grabens, horsts och deras andra komponenter uppstår när sektionerna av jordskorpan är vertik alt förskjutna (uppåt/sänkande ner) i förhållande till varandra.
jordkraft
jordkraft

Men jordens inre styrka kan inte bara krossa slätter till berg och förstöra de tidigare konturerna av kullar. De litosfäriska plattornas rörelser genererar också jordbävningar och vulkanutbrott, som ofta åtföljs av monstruös förödelse och mänskliga dödsfall.

Andas under tarmarna

Det är svårt att ens föreställa sig att begreppet "vulkan" som var bekant för alla i antiken hade en mycket mer formidabel klang. Till en början var den sanna orsaken till ett sådant fenomen, enligt sedvana, förknippat med gudarnas misshag. Flödena av magma som bröt ut från djupet ansågs vara ett hårt straff ovanifrån för de dödligas fel. Katastrofala förluster på grund av vulkanutbrott har varit kända sedan vår tideräkning. Således, till exempel, utplånades den majestätiska romerska staden Pompeji från planeten jordens yta. Planetens styrka i det ögonblicket manifesterades av den förkrossande kraften hos den nu allmänt kända vulkanen Vesuvius. Förresten, författarskapet till denna term är historiskt tilldelad de gamla romarna. Så de kallade sin eldgud.

jordens gravitationskraft
jordens gravitationskraft

För den moderna människan är en vulkan en konformad kulle ovanför sprickor i jordskorpan. Genom dem bryter magma ut till jordens yta, havet eller havsbotten, tillsammans med gaser och stenfragment. I mitten av en sådan formation finns en krater (översatt från grekiska - "skål"), genom vilken utstötningen sker. När den stelnat förvandlas magman till lava och bildar konturerna av själva vulkanen. Men även på sluttningarna av denna kon uppstår ofta sprickor och bildar därigenom parasitkratrar.

lika med jordens gravitation
lika med jordens gravitation

Ganska ofta åtföljs utbrott av jordbävningar. Men den största faran för allt levande är just utsläpp från jordens tarmar. Utsläpp av gaser från magma sker extremt snabbt, så kraftiga explosioner senare -vanligt.

Vulkaner är indelade i flera typer av åtgärder:

  • Aktiva - de om det senaste utbrottet som det finns dokumentär information om. De mest kända bland dem: Vesuvius (Italien), Popocatepetl (Mexiko), Etna (Spanien).
  • Potentiellt aktiva - de får utbrott extremt sällan (en gång vart flera tusen år).
  • Utdöda – vulkaner har denna status, vars senaste utbrott inte har dokumenterats.

Effekten av jordbävningar

Förskjutningar av stenar framkallar ofta snabba och starka fluktuationer i jordskorpan. Oftast händer detta i regionen med höga berg - dessa områden fortsätter att formas kontinuerligt till denna dag.

Platsen där förskjutningar har sitt ursprung i jordskorpans djup kallas hypocentrum (centrum). Vågor utbreder sig från den, som skapar vibrationer. Punkten på jordens yta, direkt under vilken fokus ligger - epicentret. Det är här de kraftigaste skakningarna observeras. När de rör sig längre bort från denna punkt försvinner de gradvis.

Seismologins vetenskap, som studerar fenomenet jordbävningar, särskiljer tre huvudtyper av jordbävningar:

  1. Tektonisk - den främsta bergsbildande faktorn. Uppstår som ett resultat av kollisioner mellan oceaniska och kontinentala plattformar.
  2. Vulcanic - uppstår som ett resultat av flöden av glödhet lava och gaser från jordens inre. Vanligtvis är de ganska svaga, även om de kan hålla i flera veckor. Oftast är de föregångare till vulkanutbrott, som är förenat med mycket allvarligare konsekvenser.
  3. skred - uppstår som ett resultat av kollapsen av jordens övre skikt och täcker tomrum.

Styrkan hos jordbävningar bestäms på en tiogradig Richter-skala med hjälp av seismologiska instrument. Och ju större amplituden av vågen som uppstår på jordens yta, desto mer påtaglig blir skadan. De svagaste jordbävningarna, uppmätt till 1-4 punkter, kan ignoreras. De registreras endast av speciella känsliga seismologiska instrument. För människor manifesterar de sig som ett maximum i form av darrande glasögon eller lätt rörliga föremål. För det mesta är de helt osynliga för ögat.

I sin tur kan fluktuationer på 5-7 poäng mycket väl leda till olika skador, om än mindre. Starkare jordbävningar är redan ett allvarligt hot och efterlämnar förstörda byggnader, nästan helt förstörd infrastruktur och mänskliga förluster.

gravitationen på jorden
gravitationen på jorden

Varje år registrerar seismologer cirka 500 tusen vibrationer av jordskorpan. Lyckligtvis är det bara en femtedel av detta antal som faktiskt känns av människor, och bara 1 000 av dem orsakar verklig skada.

Mer om vad som påverkar vårt gemensamma hem utifrån

Genom att ständigt förändra planetens relief, förblir inte jordens inre kraft det enda bildande elementet. Många externa faktorer är också direkt involverade i denna process.

De förstör många ojämnheter och fyller underjordiska fördjupningar och ger ett påtagligt bidrag till processen med kontinuerlig förändring av jordens yta. Värt att betalaObservera att vi förutom strömmande vatten, förödande vindar och gravitationens inverkan också direkt påverkar vår egen planet.

Förändras av vinden

Förstörelsen och omvandlingen av stenar sker huvudsakligen under inverkan av väderpåverkan. Den skapar inga nya reliefformer, utan bryter ner fasta material till ett sprödt tillstånd.

I öppna ytor, där det inte finns några skogar och andra hinder, kan sand och lerpartiklar förflyttas avsevärda avstånd med hjälp av vindar. Därefter bildar deras ansamlingar eoliska landformer (termen kommer från namnet på den antika grekiska guden Aeolus, vindarnas herre).

gravitationskraften hos en satellit på jorden
gravitationskraften hos en satellit på jorden

Exempel - sandkullar. Barchans i öknar skapas uteslutande av vindens inverkan. I vissa fall når deras höjd hundratals meter.

krafter som verkar på marken och
krafter som verkar på marken och

Sedimentära bergsavlagringar som består av dammiga partiklar kan ackumuleras på samma sätt. De är grågula till färgen och kallas löss.

Man bör komma ihåg att olika partiklar, som rör sig i hög hastighet, inte bara ackumuleras i nya formationer, utan också gradvis förstör den lättnad man stöter på på vägen.

Det finns fyra typer av stenvittring:

  1. Kemisk - består av kemiska reaktioner mellan mineraler och miljön (vatten, syre, koldioxid). Som ett resultat genomgår stenar förstörelse, deras kemiska komponent genomgår förändringar med ytterligare bildning av nya.mineraler och föreningar.
  2. Fysisk - orsakar mekanisk sönderdelning av bergarter under påverkan av ett antal faktorer. Först och främst sker fysisk vittring med betydande temperaturfluktuationer under dagen. Vindar, tillsammans med jordbävningar, vulkanutbrott och lerflöden, är också faktorer i fysisk vittring.
  3. Biologisk - utförs med deltagande av levande organismer, vars aktivitet leder till skapandet av en kvalitativt ny formation - jorden. Djurens och växternas inflytande visar sig i mekaniska processer: krossning av stenar med rötter och klövar, grävning av hål etc. Mikroorganismer spelar en särskilt stor roll vid biologisk vittring.
  4. Strålning eller solvittring. Ett karakteristiskt exempel på förstörelse av stenar under sådan påverkan är månregoliten. Tillsammans med detta påverkar strålningsvittringen också de tidigare listade tre arterna.

Alla dessa typer av vittring förekommer ofta i kombination, kombinerade i olika varianter. Men olika klimatförhållanden påverkar också ens dominans. Till exempel på platser med torrt klimat och i högbergsområden förekommer ofta fysisk vittring. Och för områden med ett kallt klimat, där temperaturen ofta fluktuerar till 0 grader Celsius, är inte bara frostvittring karakteristisk, utan också organisk, i kombination med kemikalier.

Gravity-effekt

Ingen lista över vår planets yttre krafter kommer att vara komplett utan att nämna den grundläggande interaktionen mellan allt materialkroppar är jordens gravitationskraft.

Förstörda av många naturliga och artificiella faktorer, stenar är alltid föremål för förflyttning från förhöjda områden av jord till lägre. Det är så skred och skred uppstår, även lera och skred uppstår. Jordens gravitationskraft kan vid första anblicken verka som något osynligt mot bakgrund av kraftfulla och farliga manifestationer av andra yttre faktorer. Men all deras inverkan på vår planets lättnad skulle helt enkelt utjämnas utan universell gravitation.

vad är jordens gravitation
vad är jordens gravitation

Låt oss titta närmare på effekterna av gravitationen. Under förhållandena på vår planet är vikten av varje materiell kropp lika med jordens tyngdkraft. Inom klassisk mekanik beskriver denna interaktion Newtons lag om universell gravitation, känd för alla från skolan. Tyngdkraftens F är enligt honom lika med produkten av m och g, där m är föremålets massa och g är tyngdaccelerationen (alltid lika med 10). Samtidigt påverkar tyngdkraften på jordens yta alla kroppar som ligger både direkt på den och nära den. Om kroppen uteslutande påverkas av gravitationsattraktion (och alla andra krafter är ömsesidigt balanserade) är den föremål för fritt fall. Men trots all deras idealitet är sådana förhållanden, där de krafter som verkar på kroppen nära jordens yta faktiskt utjämnas, karakteristiska för vakuum. I den vardagliga verkligheten måste du möta en helt annan situation. Ett fallande föremål i luften påverkas till exempel också av mängden luftmotstånd. Och även om jordens tyngdkraftkommer att vara mycket starkare, den här flygningen kommer inte längre att vara riktigt gratis per definition.

Det är intressant att gravitationens inverkan inte bara existerar i förhållandena på vår planet, utan också på nivån för vårt solsystem som helhet. Till exempel, vad lockar månen starkare? Jord eller sol? Utan en examen i astronomi kommer förmodligen många att bli förvånade över svaret.

jordmotståndskraft
jordmotståndskraft

Eftersom satellitens attraktionskraft från jorden är ungefär 2,5 gånger mindre än solens! Det vore rimligt att fundera på hur himmelkroppen inte river bort Månen från vår planet med en så stark påverkan? I detta avseende är faktiskt värdet, som är lika med jordens tyngdkraft i förhållande till satelliten, betydligt sämre än solens. Lyckligtvis kan vetenskapen också svara på den här frågan.

Teoretisk kosmonautik använder flera begrepp för sådana fall:

  • Kroppens omfattning M1 - det omgivande utrymmet runt objektet M1, inom vilket objektet m rör sig;
  • Kroppen m är ett föremål som rör sig fritt i omfånget av objektet M1;
  • M2-kroppen är ett föremål som stör denna rörelse.

Det verkar som att gravitationskraften borde vara avgörande. Jorden attraherar månen mycket svagare än solen, men det finns en annan aspekt som har den slutliga effekten.

Hela poängen är att M2 tenderar att bryta gravitationsförbindelsen mellan objekt m och M1 genom att förse dem med olika accelerationer. Värdet på denna parameter beror direkt på objektens avstånd till M2. Skillnaden mellan accelerationerna som ges av kroppen M2 på m och M1 kommer dock att vara mindre än skillnaden mellan accelerationerna m och M1 direkt i den senares gravitationsfält. Denna nyans är anledningen till att M2 inte kan separera m från M1.

Låt oss föreställa oss en liknande situation med jorden (M1), solen (M2) och månen (m). Skillnaden mellan de accelerationer som solen skapar i förhållande till månen och jorden är 90 gånger mindre än den genomsnittliga acceleration som är karakteristisk för månen i förhållande till jordens verkningssfär (dess diameter är 1 miljon km, avståndet mellan månen och jorden är 0,38 miljoner kilometer). Den avgörande rollen spelas inte av kraften med vilken jorden attraherar månen, utan av den stora skillnaden i accelerationer mellan dem. Tack vare detta kan solen bara deformera månens bana, men inte slita bort den från vår planet.

Låt oss gå ännu längre: gravitationens effekt är i varierande grad karakteristisk för andra objekt i vårt solsystem. Vilken effekt har det, med tanke på att gravitationen på jorden skiljer sig mycket från andra planeter?

jordens kraft attraherar
jordens kraft attraherar

Detta kommer att påverka inte bara förflyttningen av stenar och bildandet av nya landformer, utan också deras vikt. Var noga med att notera att denna parameter bestäms av storleken på attraktionskraften. Den är direkt proportionell mot massan av planeten i fråga och omvänt proportionell mot kvadraten av dess egen radie.

Om vår jord inte var tillplattad vid polerna och förlängd nära ekvatorn, skulle vikten av någon kropp på hela planetens yta vara densamma. Men vi lever inte på en perfekt boll, och ekvatorialradien är längrepolar ca 21 km. Därför kommer vikten av samma föremål att vara tyngre vid polerna och lättast vid ekvatorn. Men även vid dessa två punkter skiljer sig tyngdkraften på jorden något. Den lilla skillnaden i vikt för samma föremål kan endast mätas med en fjädervåg.

Och en helt annan situation kommer att utvecklas under förhållandena på andra planeter. För tydlighetens skull, låt oss titta på Mars. Massan av den röda planeten är 9,31 gånger mindre än jorden, och radien är 1,88 gånger mindre. Den första faktorn bör respektive minska tyngdkraften på Mars i jämförelse med vår planet med 9,31 gånger. Samtidigt ökar den andra faktorn den med 3,53 gånger (1,88 i kvadrat). Som ett resultat är tyngdkraften på Mars ungefär en tredjedel av den på jorden (3,53: 9,31=0,38). Följaktligen kommer en sten med en massa på 100 kg på jorden att väga exakt 38 kg på Mars.

Med tanke på vilken gravitation som är inneboende i jorden kan den jämföras i en rad mellan Uranus och Venus (vars gravitation är 0,9 gånger mindre än jordens) och Neptunus och Jupiter (deras gravitation är 1,14 och 2,3 större än vår. gånger). Pluto noterades för att ha den minsta effekten av gravitationen - 15,5 gånger mindre än terrestra förhållanden. Men den starkaste attraktionen är fäst vid solen. Den överträffar vår med 28 gånger. Med andra ord skulle en kropp som väger 70 kg på jorden väga upp till cirka 2 ton där.

Vattnet kommer att flöda under det liggande lagret

En annan viktig skapare och samtidigt förstörare av reliefer är rörligt vatten. Dess flöden bildar breda floddalar, kanjoner och raviner med sina rörelser. Dock även små mängdernär de rör sig långsamt kan de bilda en ravinstrålerelief i stället för slätterna.

Att slå dig igenom alla hinder är inte den enda sidan av strömmarnas påverkan. Denna yttre kraft fungerar också som transportör av stenfragment. Det är så olika reliefformationer bildas (till exempel platta slätter och växter längs floder).

Särskilt påverkan av strömmande vatten påverkar lättlösliga bergarter (kalksten, krita, gips, stens alt) som ligger nära land. Floder avlägsnar dem gradvis från sin väg och rusar in i djupet av jordens inre. Detta fenomen kallas karst, som ett resultat av vilket nya landformer bildas. Grottor och trattar, stalaktiter och stalagmiter, avgrunder och underjordiska reservoarer - allt detta är resultatet av en lång och kraftfull aktivitet av vattenmassor.

krafter som verkar på en kropp på jordens yta
krafter som verkar på en kropp på jordens yta

Ice Factor

Tillsammans med strömmande vatten är glaciärer inte mindre involverade i förstörelsen, transporten och deponeringen av stenar. På så sätt skapar de nya landformer, de jämnar ut klipporna, bildar fläckiga kullar, åsar och bassänger. De senare är ofta fyllda med vatten och förvandlas till glaciärsjöar.

gravitationen av jordens yta
gravitationen av jordens yta

Förstörelsen av stenar med hjälp av glaciärer kallas exaration (glacial erosion). När isen tränger in i floddalar utsätter isen deras bäddar och väggar för starkt tryck. Lösa partiklar slits av, några av dem fryser och bidrar därmed till utvidgningen av bottendjupets väggar. Som ett resultat tar älvdalar formen avdet minsta motståndet för isens frammarsch är en trågformad profil. Eller, enligt deras vetenskapliga namn, glaciärtråg.

med vilken kraft jorden
med vilken kraft jorden

Smältningen av glaciärer bidrar till skapandet av sandra - platta formationer som består av partiklar av sand som samlats i fruset vatten.

Vi är jordens yttre kraft

Med tanke på de inre krafter som verkar på jorden och externa faktorer är det dags att nämna dig och mig – de som har åstadkommit enorma förändringar i planetens liv i mer än ett decennium.

Alla landformer skapade av människan kallas antropogena (från grekiska anthropos - människa, genesisum - ursprung och latinsk faktor - företag). Idag utförs lejonparten av denna typ av verksamhet med hjälp av modern teknik. Dessutom säkerställer ny utveckling, forskning och imponerande ekonomiskt stöd från privata/offentliga källor dess snabba utveckling. Och detta stimulerar i sin tur ständigt en ökning av takten i mänskligt antropogent inflytande.

jorden planet makt
jorden planet makt

Plains påverkas särskilt av förändringar. Detta område har alltid varit ett prioriterat område för bosättning, byggande av hus och infrastruktur. Dessutom har bruket att bygga vallar och konstgjord utjämning av terrängen blivit helt vanligt.

Miljön förändras också för gruvdrift. Med hjälp av teknik gräver människor enorma stenbrott, borrar gruvor och gör vallar på platser där gråberg finns.

Ofta aktivitetsskalamänniskor är jämförbara med påverkan av naturliga processer. Till exempel ger moderna tekniska framsteg oss möjligheten att skapa enorma kanaler. Dessutom på mycket kortare tid, jämfört med den liknande bildandet av floddalar genom vattenflödet.

Processerna för förstörelse av reliefen, kallad erosion, förvärras kraftigt av mänsklig aktivitet. Först och främst påverkas jorden negativt. Detta underlättas av plogning av sluttningar, grossistavverkning av skog, omåttligt bete av boskap och utläggning av vägytor. Erosion förvärras ytterligare av den ökande byggtakten (särskilt för byggande av bostadshus, som kräver extra arbete, såsom jordning, som mäter jordens motstånd).

lika med jordens gravitation
lika med jordens gravitation

Det senaste århundradet har präglats av erosion av ungefär en tredjedel av världens odlade mark. Dessa processer ägde rum i största skala i de stora jordbruksområdena i Ryssland, USA, Kina och Indien. Lyckligtvis tas problemet med markerosion aktivt upp på internationell nivå. Men det huvudsakliga bidraget till att minska den destruktiva påverkan på marken och återskapa tidigare förstörda områden kommer att göras av vetenskaplig forskning, ny teknik och kompetenta metoder för deras tillämpning av människor.

Rekommenderad: