Фізики назвали реальний час польоту до центру Землі
Наука і техніка
Фізики назвали реальний час польоту до центру Землі
14:45 03.07.2016
350
Розповісти друзям

Фізики з Кінг коледжу (Пенсільванія) оцінили час падіння об'єкта в колодязі, що проходить через центр Землі. Оновлена ​​оцінка показує, що падіння до центру Землі займе щонайменше 1,8 року. Про це повідомляє arXiv.org.

Завдання про падіння тіла в колодязі, який проходить через центр Землі, добре відома і легко вирішується, якщо зробити ряд припущень. По-перше, будемо вважати, що маса Землі розподілена рівномірно, по-друге, що в колодязі немає повітря. Тоді, склавши другий закон Ньютона, ми побачимо, що воно схоже на рівняння гармонічного осцилятора, іншими словами — маятника. Підставивши всі величини виявиться, що період коливань тіла, що падає через центр Землі дорівнює 84 хвилинам, а значить шлях з однієї точки земної кулі в протилежну їй займе всього 42 хвилини, якщо встигнути вибратися з колодязя.

Фізики назвали реальний час польоту до центру Землі

Для того щоб зробити оцінку більш реалістичною, автори нової роботи зробили наступний крок і додали силу опору повітря в колодязі.

Атмосферний стовп у колодязі можна описати за допомогою барометричної формули. Вона передбачає, що тиск при наближенні до центру Землі росте експоненціально. Наприклад, згідно з нею на глибині 5,8 км під землею тиск досягає двох атмосфер. Це можна проілюструвати вимірами тисків в одній з африканських шахт: при глибині в 3,8 км, тиск там досягає 1,6 атмосфери.

При 58 км глибини тиск повинен уже перевищувати 1000 атмосфер — газ при цьому перестає вести себе як ідеальний. Тому автори використовували модифіковану барометрическую формулу, що описує стиснення газу при високому тиску. Однак, навіть вона дає щільність газу, яку можна порівняти з щільністю води — близько 650 кг на кубометр при глибині 175 км. Таке щільне середовище сильно обмежує швидкість падіння. За оцінкою фізиків, час падіння до центру Землі складе 1,8 року, а виліт з іншого боку колодязя неможливий.

Фізики роблять висновок, що незважаючи на те, що споруда такого колодязя неймовірно дорога і технічно складна — практично неможлива — швидкість пересування через вакуумований тунель на порядки перевищує швидкість польоту на літаку. Тому більш розвинене технічно суспільство майбутнього може знайти переваги в будівництві такої споруди.

Цікаве в розділах на сайті
Entretiens sur la physique. T. 6
Georg Friedrich Parrot
Удивительная физика
Нурбей Владимирович Гулиа
Бриджит Джонс 3
2016, Великобритания, Ирландия, США, Франция
Тарзан. Легенда
2016, Великобритания, Канада, США