Почему Земля имеет форму шара? Почему земля имеет форму шара
Почему Земля имеет форму шара
Можно ли где-нибудь на краю света упасть с Земли? Этот вопрос люди задавали себе столетиями, считая, что наша планета плоская. Уже в 4-ом веке до нашего летосчисления греческие учёные ставили под сомнение такой взгляд на мир и пришли к пониманию, что Земля - шар. Сегодня сферическая форма планет нам кажется вполне естественной. Но почему бы им не быть плоскими или похожими на парящие в пространстве гигантские картофелины?
Ульрих Ханзен (Ulrich Hansen), директор института геофизики университета Мюнстера, разъясняет: „Причиной этого является сила тяжести. Начиная с определённой величины, все массы интенсивно стремятся к центру тела. Так образуется шарообразная форма". Как в космическом бильярде, планеты в Солнечной системе возникли из-за столкновения многих отдельных частичек. С каждым их соединением росла сила тяжести молодых планет (она притягивает другие частицы и всегда направлена в собственный центр). В один прекрасный момент дальнейшее увеличение становилось невозможным – планеты принимали круглую форму.
"Чем больше планета, тем более правильной и гладкой будет форма шара. Наоборот, маленькие небесные тела могут быть довольно неровными", - уточняет Ханзен. Прекрасным примером этого является астероид Клеопатра, вращающийся вокруг солнца, как планета, но имеющий диаметр всего около 124 километров. Поэтому его сила тяжести недостаточна, чтобы сформировать шар – Клеопатра имеет вместо этого странную форму, напоминающую собачью кость. Из-за своей незначительной гравитации некоторые спутники наших планет тоже получили слабо выраженную шарообразность. Например, спутник Марса Фобос больше похож на клубень картофеля.
"Но Земля и остальные планеты также не являются совершенными сферами", - подчёркивает Ханзен. Это так называемые эллипсоиды вращения (сфероиды), представляющие собой геометрические фигуры, близкие к шару, слабо сплюснутые на полюсах. Центробежная сила, вызванная вращательным движением небесных тел, образует выпуклость на экваторе. Поэтому планеты выглядят не как бильярдные шары, а слегка расплющены. Радиус Земли на экваторе примерно на 21 км больше, чем на полюсах. Кроме того, тут присоединяется ещё и второй эффект, придающий ей неровную форму: движение тектонических плит приводят к росту гор, например, таких как Гималаи.
Ели бы Земля была бильярдным шаром, она далеко бы не укатилась, так как наша планета вовсе не идеальная сфера, а слегка сплюснутая, с многочисленными углублениями и выступами.
universetime.ru
Почему Земля имеет форму шара?
Мощные тела принимают форму шара
Солнце, звезды, Земля, Луна, все планетки и их огромные спутники «круглые» (шарообразные), так как они владеют очень большой массой. Их собственная сила тяготения (гравитация) стремится придать им форму шара.
В том случае некоторая сила даст Земле форму чемодана, то по окончании ее действия сила тяготения опять начнет собирать ее в шар, «втягивая» выступающие части, пока вся ее поверхность не установится (т. е. не стабилизируется) на равном расстоянии от центра.
Почему чемодан не воспринимает форму шара
Чтоб какое-то тело стало шарообразным под действием своей силы тяготения, эта сила должна быть довольно большой, а тело - довольно пластичным. Лучше - водянистым либо газообразным, так как газы и воды легче всего обретают форму шара при накоплении большой массы и, как следствие, гравитации. Планетки, кстати, снутри водянистые: под узким слоем жесткой коры у их водянистая магма, которая даже время от времени изливается на их поверхность - при извержениях вулканов.
Все звезды и планетки имеют шарообразную форму от рождения (образования) и на всем протяжении собственного существования - они довольно массивны и пластичны. Для тел гораздо меньше - к примеру, астероидов - это не так. Во-1-х, их масса существенно меньше. Во-2-х, они полностью твердые. При довольно большой массе давление в центре астероида так растет, что даже твердые породы становятся пластичными. Потому все астероиды размером больше нескольких сотен км имеют круглую форму. Кстати, круглая форма - одно из критерий, нужных для признания галлактического объекта планеткой.
На предметы, находящиеся на Земле, ее гравитация действует еще посильнее, чем их собственная. Потому твердые тела (тот же чемодан) сохраняют свою форму, водянистые же - не собираются в шар, а умеренно растекаются по поверхности Земли. А вот в невесомости воды принимают форму шара - правда, тут главную роль играют силы поверхностного натяжения.
Земля не совершенно шар
Во-1-х, Земля крутится вокруг собственной оси, и с достаточно большой скоростью. Неважно какая точка на земном экваторе движется со скоростью сверхзвукового самолета. Чем далее от полюсов, тем больше центробежная сила, противостоящая силе земного притяжения. Потому Земля сплюснута с полюсов (либо, в том случае угодно, растянута у экватора). Эту форму именуют эллипсоидом вращения. Вобщем, сплюснута Земля совершенно чуть-чуть, приблизительно на одну трехсотую: экваториальный радиус Земли составляет 6378 км, а полярный - 6357 км, всего на 19 км меньше. Зато еще резвее крутящийся Сатурн сплюснут практически на 10%.
Во-2-х, поверхность Земли неровная, на ней есть горы и впадины. Все-же земная кора жесткая и сохраняет свою форму (поточнее, меняет ее очень медлительно). Правда, высота даже самых больших гор (8-9 км) по сопоставлению с радиусом Земли невелика - немногим больше одной тысячной.
В-3-х, на Землю действуют силы тяготения от других небесных тел - к примеру, Солнца и Луны. Правда, их воздействие очень невелико. И все-же сила тяготения Луны способна чуть-чуть (на немного метров) искривлять форму водянистой оболочки Земли - Мирового океана, - создавая приливы и отливы. Более того, приливы наблюдаются и в жесткой земной коре, которая два раза в день подымается и опускается на немного 10-ов см.
Источник материала Интернет-сайт
Источник материала Интернет-сайт www.genon.ru
new-best.com
Почему Земля не идеальный шар
Автор Сергей
Понедельник, Февраль 15, 2016
Планета Земля может показаться шарообразной, если смотреть на нее из космоса. За это космонавты прозвали ее «голубым шариком». Однако в данном случае внешность оказывается обманчивой, ведь на самом деле наша планета не является идеальным шаром. Её поверхность представляет из себя неровный сфероид. Так почему Земля не идеальный шар? Постараемся дать ответ.
История поиска ответа на вопрос, почему Земля не идеальный шар
Задолго до Колумба, Аристотель и другие древнегреческие ученые, глядя на море, предположили, что наша планета круглая. Это было основано на ряде наблюдений. Например, на том факте, что при удалении от берега корабли не только визуально уменьшались в размерах, но и как бы погружались за горизонт, как это было бы, если бы корабль передвигался по огромному шару.
Исаак Ньютон впервые высказал идею, что Земля не является идеальным шаром. Вместо этого он утверждал, что она является сфероидом, который сплюснут у полюсов. Он оказался прав. Из-за этого расстояние от центра Земли до уровня мирового океана на полюсах примерно на 21 км меньше, чем на экваторе. Именно со времен Ньютона ученые задаются вопросом, почему Земля не идеальный шар.
Процессы, оказывающие влияние на форму Земли
На самом деле, вместо того чтобы быть твердой как сталь, Земля в определенной степени пластична, что позволяет ей изменять форму и слегка деформироваться за счет вращения вокруг собственной оси. Эффект подобен вращению глиняного шара на гончарном круге, хотя пластичность Земли гораздо меньше.
Земной шар, однако, даже не является идеально сплюснутым сфероидом, так как масса внутри планеты распределена неравномерно. Чем больше локальная концентрация массы, тем сильнее в этом месте действует гравитационное притяжение. В результате в разных точках планеты сила гравитационного притяжения неодинакова.
Кроме этого, форма Земли постоянно изменяется из-за влияния множества происходящих внутри нее динамических процессов:
- Огромные массы вещества перемещаются внутри и на поверхности планеты. Происходит постоянное движение тектонических плит, из-за чего образуются и исчезают горы и равнины.
- Время от времени возникают кратеры от метеоритов.
- Гравитационное воздействие Луны и Солнца приводит в движение не только океан и атмосферу, но также и геологические массивы.
- К изменению рельефа земной поверхности приводит также изменение массы океанов и атмосферы.
- Имеют место медленные вертикальные и горизонтальные движения участков земной коры, которые были под давлением ледяных покровов времен последнего ледникового периода. В настоящее время земная поверхность в этих местах поднимается вверх примерно на 1 см в год.
Чтобы отслеживать изменения формы Земли, ученые используют тысячи размещенных на поверхности планеты приемников GPS, которые могут обнаружить изменение своего местоположения на несколько миллиметров. Другой метод основан на использовании лазеров, которые излучают короткие импульсы излучения видимого диапазона с нескольких десятков наземных станций в сторону спутников, фиксируя таким образом положение их орбит. Любые регистрируемые изменения в орбитах спутников дают ученым информацию о гравитационных аномалиях, то есть о перераспределении массы внутри планеты.
Для того, чтобы убедиться, что Земля не идеальный шар, не требуется использовать множество столь тонких методов, но для определения ее истинной формы может потребоваться множество усилий.
Сергей Валерьевич, репетитор по математике и физике
yourtutor.info
