Forțele Pământului. Forța gravitațională a Pământului

Orice schimbare necesită întotdeauna ceva efort. Orice schimbare nu se va întâmpla fără influență. Și un exemplu evident este planeta noastră, care a fost formată sub influența diverșilor factori de miliarde de ani. De asemenea, este important ca procesele constante de schimbare a Pământului să fie rezultatul nu numai al forțelor externe, ci și al celor interne, care sunt ascunse adânc în adâncimile geosferei.

Și dacă în două sau trei decenii fața planetei noastre se poate schimba complet dincolo de recunoaștere, atunci evident nu va fi inutil să înțelegem acele procese a căror influență a dus la acest lucru.

Modificări din interior

Elevii și depresiile, neregulile și rugozitatea, precum și multe alte caracteristici ale reliefului - toate acestea sunt actualizate în mod constant, se prăbușesc și se formează de puternice forțe interne. Cel mai adesea, manifestarea lor rămâne în afara câmpului vizual. Cu toate acestea, chiar și în acest moment, Pământul este expus fără probleme la o schimbare sau la o altă schimbare, care pe termen lung va deveni mult mai semnificativă.

Inca de la trăirii a vechii romani și greci au fost observate si infundarea de ridicare diferite secțiuni ale litosferei, provocând schimbări în contururile mărilor, oceanele și pământul. Mulți ani de cercetare științifică care utilizează diverse tehnologii și instrumente confirmă pe deplin acest lucru.

Creșterea intervalelor de munte

Mișcarea lentă a secțiunilor individuale ale crustei pământului conduce treptat la suprapunerea lor. Confruntate cu o mișcare orizontală, grosimea lor se îndoaie, se sfărâmă și se transformă în falduri cu scări diferite și înclinări. În total, știința distinge două tipuri de mișcări de formare montană (orogeneză):

• Îndoirea cusăturilor - formează atât pliuri convexe (intervale de munte) cât și concave (cavități în masivele montane). Acest lucru a cauzat numele munților pliate, care se descompun treptat în timp, lăsând doar baza. Pe ea se formează câmpiile.
• Ruperea cusăturilor - straturile de roci nu se pot jenni în pliuri, ci pot fi expuse la defecte. ori mai mare bloc astfel format (sau doar blocky) Mount: saboți, jgheaburi, o mână de ele și alte componente apar în deplasarea pe verticală (ridicare în sus / coborâre în jos), părți ale scoarței în raport unul cu altul.

Dar forța interioară a Pământului nu este numai capabilă să zdrobească câmpiile în munți și să distrugă fostele contururi ale regiunilor muntoase. de circulație plăci litosferice generează și cutremure și erupții vulcanice, care sunt adesea însoțite de devastări monstruoase și decese umane.

Respirația din intestine

E greu de imaginat chiar că conceptul familial de "vulcan" din antichitate a avut un ton mult mai amenințător. Inițial, adevărata cauză a acestui fenomen era asociată, în mod obișnuit, cu rușinea zeilor. Râuri de magmă, erupte din intestine, au fost considerate o pedeapsă severă de sus pentru infracțiunile muritoare. Pierderi catastrofale datorate erupțiilor vulcanice au fost cunoscute de la începutul erei noastre. Astfel, de exemplu, cel mai mare oraș roman din Pompei a fost șters de pe fața Pământului. Puterea planetei în acea vreme sa manifestat prin puterea zdrobitoare a vulcanului vesuvios cunoscut acum. Apropo, autorul acestui termen este fixat istoric pentru vechii romani. Așa că au chemat dumnezeul lor de foc.

Pentru un om modern, un vulcan este o înălțime în formă de con, deasupra crăpăturilor din cortex. Prin ele, pe suprafața pământului, a podelei de mare sau de ocean, magma eruptează împreună cu gazele și resturile de pietre. În centrul acestei formațiuni există un crater (în traducerea din greacă - "cupa"), prin care are loc ejecția. Când se solidifică, magma se transformă în lavă și formează contururile vulcanului însuși. Cu toate acestea, chiar și pe versanții acestui con, apar adesea fisuri, formând astfel cratere parazitare.

Destul de des, erupțiile sunt însoțite de cutremure. Dar cel mai mare pericol pentru toate lucrurile vii este emisiile din intestinul Pământului. Eliberarea gazelor provenite din magmă are loc foarte repede, explozii atât de puternice fiind ulterior o apariție obișnuită.

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

• actorie - Aceia a căror ultime erupții au documentat informații. Cele mai renumite dintre ele sunt: ​​Vesuvius (Italia), Popocatepetl (Mexic), Etna (Spania).
• Potențial valabil - erupt foarte rar (la fiecare câteva mii de ani).
• dispărut - un astfel de statut are vulcani, cele mai recente erupții ale căror dovezi documentare nu sunt păstrate.

Impactul cutremurelor

Schimbările de roci provoacă adesea fluctuații rapide și grave ale crustei pământului. Cel mai adesea aceasta se întâmplă în regiunea munților înalți - aceste regiuni sunt încă în continuă formare.

Originea schimbărilor în adâncurile crustei pământului se numește hipocentrul (focalizarea). Din ea se propagă valuri, care creează oscilații. Punctul de pe suprafața pământului, direct sub care focalizarea este epicentrul. În acest loc sunt observate cele mai puternice tremoruri. Pe măsură ce continuă să se îndepărteze de la acest punct, se estompează treptat.

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

1. tectonică - principalul factor de formare a muntelui. Se întâmplă ca urmare a coliziunilor platformelor oceanice și continentale.
2. vulcanic - apar ca urmare a fluxurilor de lavă și gaze roși-fierbinți din interiorul pământului. De obicei, ele sunt destul de slabe, deși pot dura câteva săptămâni. Cel mai adesea sunt agresori ai erupțiilor vulcanice, care sunt pline de consecințe mult mai grave.
3. Colapsul - apar ca urmare a prăbușirii straturilor superioare ale pământului, acoperind goliciunea.

Forța cutremurelor este determinată pe o scară Richter cu zece puncte, cu ajutorul instrumentelor seismologice. Și cu cât amplitudinea undei apare mai mult pe suprafața pământului, cu atât este mai vădit dauna. Cele mai slabe cutremure, măsurate în 1-4 puncte, pot fi ignorate. Ele sunt înregistrate numai prin instrumente seismologice deosebit de sensibile. Pentru oameni, ei se manifestă maxim în formă de ochelari sau obiecte ușor în mișcare. Cele mai multe dintre ele sunt complet invizibile pentru ochi.

La rândul său, fluctuațiile de 5-7 puncte pot conduce la deteriorări diferite, deși minore. Cutremurele mai puternice reprezintă deja o amenințare gravă, lăsând în urmă clădirile ruinate, distrugând aproape complet infrastructura și pierderile umane.

În fiecare an, seismologii înregistrează aproximativ 500 mii de vibrații ale crustei pământului. Din fericire, doar o cincime din acest număr este într-adevăr simțită de oameni și numai 1000 dintre ei provoacă daune reale.

Mai multe detalii despre ceea ce afectează casa noastră comună din afară

Schimbând continuu relieful planetei, forța interioară a Pământului nu rămâne singurul element formativ. Implicarea directă în acest proces este, de asemenea, presupusă de numeroși factori externi.

Distrugând numeroase nereguli și umplând depresiuni subterane, ele contribuie semnificativ la procesul de schimbare continuă a suprafeței Pământului. Trebuie remarcat faptul că, în afară de apele curgătoare, de vânturile devastatoare și de acțiunea gravitațională, influențăm direct propria noastră planetă.

Modificată de vânt

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

În spațiile deschise, unde nu există păduri și alte obstacole, particulele de nisip și argilă se pot deplasa pe distanțe considerabile cu ajutorul vânturilor. Ulterior, clusterele lor formează formele de relief eolian (termenul derivă din numele zeului grec antic Aeol, domnul vânturilor).

Un exemplu este dealurile nisipoase. Barkhans în deșerturi sunt create numai atunci când sunt expuse la vânt. În unele cazuri, înălțimea lor ajunge la sute de metri.

Sedimentele montane sedimentare constând din particule de praf se pot acumula în același mod. Ele au o culoare galben-gri și se numesc loess.

Trebuie amintit că, mișcând cu mare viteză, particule diferite se acumulează nu numai în formațiuni noi, ci și distrug treptat relieful care se întâlnește în drumul lor.

Încălzirea rocilor poate fi de patru tipuri:

1. chimic - constă în reacții chimice între minerale și mediul extern (apă, oxigen, dioxid de carbon). Ca urmare, rocile sunt distruse, componenta lor chimică suferă modificări cu formarea ulterioară a mineralelor și compușilor noi.
2. fizic - determină descompunerea mecanică a rocilor sub influența mai multor factori. Mai întâi de toate, vremea are loc cu o fluctuație semnificativă a temperaturii în timpul zilei. Vânturile, împreună cu cutremurele, erupțiile vulcanice și fluxurile de noroi, sunt, de asemenea, factori ai intemperiilor fizice.
3. biologic - se desfășoară cu participarea unor organisme vii, a căror activitate conduce la crearea unei noi formări calitativ - sol. Efectul plantelor și animalelor este prezentată în procesele mecanice: roci de strivire spate și a copitelor, gauri sapat, etc. În special într-un rol biologic de intemperii la scară largă aparține microorganisme ...
4. Radiații sau intemperii solară. Un exemplu caracteristic al distrugerii rocilor cu efect similar - regolith lunar. Împreună cu acest lucru, radiațiile atmosferice afectează, de asemenea, trei tipuri enumerate anterior.

Toate aceste tipuri de intemperii se manifestă adesea în combinație, combinând în una sau în alta variație. Cu toate acestea, condițiile climatice diferite afectează, de asemenea, predominanța cuiva. De exemplu, în locuri cu climă uscată și în zone cu înălțime mare, există adesea fenomene meteorologice. Iar pentru zonele cu climă rece, unde temperaturile variază adesea la 0 grade Celsius, este caracteristică nu numai înghețarea, ci și cea organică, combinată cu substanțele chimice.

Impactul gravitațional

Nu există o listă a forțelor externe ale planetei noastre, dacă nu menționăm interacțiunea fundamentală a tuturor corpurilor materiale - aceasta este forța gravitațională a Pământului.

Distruse de numeroși factori naturali și artificiali, rocile sunt întotdeauna predispuse să se deplaseze de la părțile inferioare ale solului la cele inferioare. Aceasta este originea alunecărilor de teren, a resturilor, a avut loc și a aterizat cu alunecări de teren. Forța gravitațională a Pământului la prima vedere poate părea ceva invizibil pe fundalul unor manifestări puternice și periculoase ale altor factori externi. Cu toate acestea, întregul lor impact asupra reliefului planetei noastre ar fi pur și simplu egalizat fără gravitație universală.

Ne vom ocupa de efectul de gravitate. În condițiile planetei noastre, greutatea oricărui corp material este forță de atracție De pe Pământ. În mecanica clasică, această interacțiune descrie legea newtoniană a gravitării universale, cunoscută din banca școlii. Potrivit lui, gravitația F este egală cu produsul lui m cu g, unde m este masa obiectului, iar g este accelerația cădere liberă (întotdeauna egal cu 10). În acest caz, gravitatea suprafeței Pământului afectează toate corpurile situate atât pe ea cât și pe lângă ea. În cazul în care corpul este afectat exclusiv de atracția gravitațională (și toate celelalte forțe sunt reciproc echilibrate), acesta suferă o cădere liberă. Dar, pentru toata ideala ei, astfel de conditii, in care fortele care actioneaza asupra corpului de la suprafata Pamantului, de fapt, sunt echilibrate, sunt caracteristice unui vid. În realitatea de zi cu zi, trebuie să vă ocupați de o situație complet diferită. De exemplu, cantitatea de rezistență la aer afectează obiectul care se încadrează în aer. Și cu toate că forța gravitațională a Pământului va fi mult mai puternică, acest zbor nu va mai fi cu adevărat liber prin definiție.

Este interesant faptul că impactul atracției există nu numai în condițiile planetei noastre, ci și la nivelul întregului nostru sistem solar. De exemplu, ceea ce atrage mai mult luna? Pământ sau Soare? Fără o diplomă în astronomie, mulți vor fi cu siguranță surprinși de răspuns.

Deoarece forța gravitațională a satelitului Pământ dă drumul la solar de aproximativ 2,5 ori! Va fi rezonabil să ne gândim la modul în care corpul ceresc nu rupe Luna de pe planeta noastră cu o influență atât de puternică? La urma urmei, în acest sens, cantitatea, care este egală cu forța gravitațională Pământul în raport cu satelitul este mult inferior celui al Soarelui. Din fericire, știința este capabilă să răspundă la această întrebare.

Cosmonautica teoretică utilizează mai multe concepte pentru astfel de cazuri:

• Sfera de acțiune a corpului M1 este spațiul din jurul obiectului M1, în care se deplasează obiectul m;
• Corpul m este un obiect care se mișcă liber în sfera de acțiune a obiectului M1;
• Corpul lui M2 este un obiect care exercită un efect deranjant asupra acestei mișcări.

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

Ideea este că M2 tinde să spargă legătura gravitațională dintre obiectele m și M1, dându-le accelerații diferite. Valoarea acestui parametru depinde direct de distanța obiectelor la M2. Cu toate acestea, diferența dintre accelerațiile date de corpul M2 la m și M1 va fi mai mică decât diferența de accelerație m și M1 direct în câmpul gravitațional al acestuia din urmă. Această nuanță este motivul pentru care M2 nu este capabil să rupă m de la M1.

Să ne imaginăm o situație similară cu Pământul (M1), Soarele (M2) și Luna (m). Diferența dintre accelerațiilor, ceea ce creează soare în raport cu pământul și luna, de 90 de ori mai mică decât accelerația medie, care sunt caracteristice lunii în raport cu câmpul Pământului de acțiune (diametrul - 1 milion de kilometri, distanța dintre Pământ și Lună - 0,38 milioane de kilometri). Rolul decisiv nu este jucat de forța cu care Pământul atrage Luna, ci de diferența mare în accelerația dintre ele. Datorită acestui fapt, Soarele poate deforma orbita Lunii, dar nu să o distrugă de pe planeta noastră.

Să mergem și mai mult: impactul gravitației este într-o măsură diferită tipic pentru alte obiecte ale sistemului nostru solar. Ce anume influențează, considerând că gravitatea pe Pământ este semnificativ diferită de cea a altor planete?

Aceasta va afecta nu numai mișcarea rocilor și formarea de noi forme de relief, ci și greutatea lor. Rețineți că acest parametru este determinat de amploarea forței atractive. Este direct proporțională cu masa planetei în cauză și invers proporțională cu pătratul razei sale.

Dacă Pământul nostru ar fi aplatizat la poli și ar fi întins în Ecuator, greutatea oricărui corp de pe întreaga suprafață a planetei ar fi aceeași. Dar nu trăim pe o minge ideală, iar raza ecuatorică este mai lungă decât raza polară cu aproximativ 21 km. Prin urmare, greutatea aceluiași obiect va fi mai mare la polii și cea mai ușoară la ecuator. Dar chiar și în aceste două puncte gravitatea pe Pământ diferă ușor. O mică diferență în greutatea aceluiași obiect poate fi măsurată numai cu ajutorul cântarului de primăvară.

Și o situație complet diferită se va dezvolta în condițiile altor planete. Pentru claritate, să acordăm atenție lui Marte. Masa planetei roșii este de 9,31 ori mai puțin terestră, iar raza este de 1,88 ori mai mică. Primul factor, respectiv, ar trebui să reducă gravitatea pe Marte în comparație cu planeta noastră de 9,31 ori. În același timp, al doilea factor mărește cu 3,53 de ori (1,88 în pătrat). Ca rezultat, forța de atracție pe Marte este de aproximativ o treime din pământ (3,53: 9,31 = 0,38). În consecință, o stâncă cu o masă pe Pământ de 100 kg va cântări exact 38 kg pe Marte.

Având în vedere ceea ce putere este inerentă în gravitația Pământului, acesta poate fi comparat într-un singur rând între Uranus și Venus (atracția pământului este mai mică de 0,9 ori) și Neptun cu Jupiter (ei trag mai mult decât noi în 1,14 și 2,3 ori, respectiv). Cel mai mic impact al gravitației a fost observat de Pluto - de 15,5 ori mai puțin decât condițiile terestre. Dar cea mai puternică atracție este fixată pe Soare. Acesta depășește de 28 de ori. Cu alte cuvinte, un corp care cântărea 70 kg pe Pământ ar fi fost ponderat la aproximativ 2 tone.

Sub stratul întins se va scurge apa

Un alt creator important și un distrugător al reliefurilor - în mișcare de apă. Curenții săi formează văi largi ale râurilor, canioane și cheiuri. Cu toate acestea, chiar și cantitățile sale mici, cu mișcare neîngrijită, pot forma o scufundare în rampă, în locul câmpiilor.

Puneți-vă drum prin orice obstacole - nu singura parte a influenței curenților. Această forță externă acționează și ca un transportator de fragmente de rocă. Astfel, se formează diferite formațiuni de relief (de exemplu, câmpii plane și excursii de-a lungul râurilor).

În mod specific, efectul apei care curge afectează rocile ușor solubile (calcar, cretă, gips, sare de rocă) situate aproape de pământ. Râurile îi îndepărtează treptat de pe traseu, urcând în adâncurile interiorului pământului. Acest fenomen se numește carst, ca urmare a formării unor noi forme de relief. Peșteri și canale, stalactite și stalagmite, abisuri și rezervoare subterane - toate acestea sunt rezultatul activității lungi și puternice a maselor de apă.

Factor de gheață

Împreună cu apele curgătoare, ghețarii nu se implică mai puțin în distrugerea, transportul și depunerea de roci. Creând astfel noi forme de ușurare, ele netezesc rocile, formează dealuri de moraină, creastături și goluri. Acestea din urmă sunt adesea umplute cu apă, transformându-se în lacuri glaciare.

Distrugerea rocilor prin intermediul ghețarilor se numește exaratie (eroziune glaciară). Când pătrund în văile râurilor, gheața își expune patul și pereții la o presiune puternică. Particulele freatice sunt rupte, unele înghețate, contribuind astfel la extinderea pereților adâncimii fundului. Ca urmare, văile râului se formează cu cea mai mică rezistență pentru avansarea gheții - profilul jgheabului. Sau, conform numelui lor științific, jgheaburi.

Topirea ghețarilor contribuie la formarea de formațiuni zandre - plate, constând din particule de nisip acumulate în apă înghețată.

Suntem forța exterioară a Pământului

Având în vedere forțele interne care acționează pe Pământ, și factorii externi, este timpul pentru tine și mi menționez - care nu este prima zeci de ani aduce schimbări uriașe în viața planetei.

Toate formele de scutire create de om sunt numite antropice (de la antroposul grec - om, genesisum - origine și factor latin - materie). În prezent, cota leului din acest tip de activitate se realizează prin utilizarea tehnologiei moderne. Iar noile dezvoltări, cercetarea și sprijinul financiar impresionant din surse private / publice asigură dezvoltarea rapidă a acestora. Și aceasta, la rândul său, stimulează în mod constant o creștere a ratei influenței antropice a omului.

Mai ales supus unor schimbări în câmpie. Această zonă a fost întotdeauna o prioritate pentru decontare, construcție de case și infrastructură. Mai mult, practica construirii de diguri și nivelarea artificială a reliefului a devenit destul de obișnuită.

Mediul se schimbă, de asemenea, în scopul mineritului. Cu ajutorul tehnologiei oamenii sapa cariere uriașe, să forțeze minele, să facă terasamente în locurile de halde de roci sterile.

Adesea scara activității umane este comparabilă cu influența proceselor naturale. De exemplu, realizările tehnice moderne ne permit să creăm canale uriașe. Și pentru 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 suferă o influență negativă. Acest lucru contribuie la arat pante despăduririi agresiv, bovine pășunat nemăsurate, de stabilire trotuar. Mai mult agravată de erodarea crescândă a ritmului de construcție (în special în construcția de case de locuit, care necesită astfel de lucrări suplimentare, cum ar fi legare la pământ, în care puterea măsurată a rezistenței pământului).

Ultimul secol a fost marcat de eroziunea a aproximativ o treime din întreaga suprafață cultivată a lumii. Cele mai multe dintre aceste procese au avut loc în zonele agricole mari din Rusia, Statele Unite, China și India. Din fericire, problema eroziunii solului este rezolvată în mod activ la nivel internațional. Cu toate acestea, cercetarea științifică, noile tehnologii și metodele competente de aplicare a acestora de către om vor contribui în principal la reducerea efectului nociv asupra solului și la recreerea zonelor distruse anterior.