Библиотека по физике Библиотека по физике
Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


предыдущая главасодержаниеследующая глава

В бездонном колодце

О том, что делается в глубоких недрах нашей планеты, известно пока очень мало 1. Одни полагают, что под твердой корой в сотню километров толщины начинается огненно-жидкая масса; другие считают весь земной шар отвердевшим до самого центра. Решить вопрос трудно: ведь самая глубокая скважина простирается не глубже 7,5 км, самая глубокая шахта, в которую проник человек, расположена на глубине 3,3 км 2, а радиус земного шара равен 6400 км. Если бы можно было просверлить через нашу планету сквозной колодец, прорезающий земной шар по диаметру,- тогда подобные вопросы были бы разрешены.

1 (О том, что происходит в недрах нашей планеты, помогают узнать не только глубинное бурение, но и другие физические методы исследования, и прежде всего изучение распространения сейсмических волн в Земле, наблюдение смещения отдельных участков суши, лабораторные исследования свойств пород при сверхвысоких давлениях, методы гравиметрии. Подробнее об этих исследованиях и новых данных о строении Земли читатель может узнать из популярной брошюры: Жарков В. Н. Внутреннее строение Земли, Луны и планет.- М!: Знание.- (Космонавтика и астрономия), 1973.)

2 (Золотой рудник в Боксбурге (Трансвааль, Южная Африка), причем устье ствола расположено на высоте 1,6 км над уровнем моря, т. е. глубина шахты от уровня моря 1,7 км. В настоящее время неоднократно сообщалось о проведении глубинного бурения в нашей стране, например на Кольском полуострове, до отметки, превышающей 10-километровый рубеж. Такие работы представляют не только чисто научный интерес, но и преследуют практические цели, являясь частью программы геологических исследований по поиску полезных ископаемых.)

Рис.43. Если просверлить земной шар по диаметру...
Рис.43. Если просверлить земной шар по диаметру...

Современная техника далека еще от возможности осуществления подобных проектов,- хотя все прорытые в земной коре буровые скважины, взятые вместе, составили бы длину, превышающую диаметр нашей планеты. О прорытии сквозного туннеля через земной шар мечтали в XVIII веке математик Мопертюи и философ Вольтер. К этому проекту, правда, в ином, более скромном масштабе, вернулся французский астроном Фламмарион; мы воспроизводим здесь с некоторыми изменениями рисунок из его статьи, посвященной этой теме (рис.43).

Ничего подобного, конечно, пока еще не сделано; но воспользуемся воображаемым бездонным колодцем, чтобы заняться одной любопытной задачей. Как вы думаете, что было бы с вами, если бы вы упали в такой бездонный колодец (о сопротивлении воздуха на время забудем)? Разбиться о дно вы не можете, дна здесь не существует,- но где же вы остановитесь?

В центре Земли? Нет.

Когда вы долетите до центра, тело ваше будет иметь такую колоссальную скорость (около 8 км/c), что об остановке в этой точке не может быть и речи. Вы промчитесь далее и будете нестись, постепенно замедляя движение, пока не поравняетесь с краями противоположного конца колодца. Здесь надо будет вам покрепче ухватиться за края,- иначе вы вновь проделаете прогулку через весь колодец до другого конца. Если и тут не удастся вам ухватиться за что-нибудь, вы опять полетите в колодец и будете качаться так без конца (рис. 44). Механика учит, что при таких условиях (если только пренебречь сопротивлением воздуха в колодце) тело должно качаться туда и обратно вечно*.

* (При наличии же сопротивления воздуха качания будут постепенно затухать, и дело кончится тем, что тело остановится в центре Земли.)

Рис.44. Упав в колодец, прорытый через центр земного шара, тело будет качаться безостановочно от одного конца колодца до другого
Рис.44. Упав в колодец, прорытый через центр земного шара, тело будет качаться безостановочно от одного конца колодца до другого

Какова была бы продолжительность одного такого качания? Оказывается, что весь путь туда и обратно занял бы 84 мин 24 с, т. е. круглым счетом полтора часа.

"Так было бы,- продолжает Фламмарион,- если бы колодец вырыт был по оси от полюса до полюса. Но достаточно перенести точку отправления на какую-либо иную широту - на материк Европы, Азии или Африки,- и придется принять в расчет влияние вращения Земли. Известно, что каждая точка земной поверхности пробегает на экваторе 465 м в секунду, а на широте Парижа 300 м. Так как круговая скорость возрастает с удалением от оси вращения, то свинцовый шарик, например, брошенный в колодец, падает не по вертикали, а уклоняется несколько к востоку. Если вырыть бездонный колодец на экваторе, то ширина его должна быть весьма значительна, либо же он должен быть сильно скошен, потому что тело, падающее с поверхности Земли, пронеслось бы далеко к востоку от ее центра.

Если бы входное отверстие колодца находилось на одном из плоскогорий Южной Америки, на высоте, положим, двух километров, а противоположный конец туннеля приходился бы на уровне океана, то человек, который по неосторожности свалился бы в американское отверстие, достиг бы противоположного конца с такой скоростью, что вылетел бы из него на высоту двух километров.

А если бы оба конца колодца приходились на уровне океана, можно было бы подать летящему человеку руку в момент появления его у отверстия, когда скорость полета равняется нулю. В предыдущем же случае следовало бы, напротив, с опаской посторониться от чересчур стремительного путешественника".

предыдущая главасодержаниеследующая глава




Пользовательского поиска






© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'PhysicLib.ru: Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru