22.08.2019

Новости

Что будет если пробурить сквозь Землю сквозной тоннель и в него прыгнуть?

Что будет если пробурить сквозь Землю сквозной тоннель и в него прыгнуть?

Этот вопрос очень любят задавать физикам. Мне самому этот вопрос мои студенты задавали раз наверное пятьдесят и при всей кажущейся простоте ответить на него не так то просто. Дело в размытости формулировки вопроса, которая допускает несколько верных ответов на этот вопрос.

Ведь действительно, как проходит этот тоннель - от полюса к полюсу или например на экваториальной широте? Что внутри тоннеля? Воздух? Какой-то газ? Вакуум? Человек прыгает в обычной одежде? В скафандре? В прочной капсуле устойчивой к высоким давлениям? И т.д.

Конечно пробурить такой тоннель нельзя. Даже если бы и удалось, то раскаленное вещество недр Земли мгновенно убило бы как прыгунов так и бурильщиков. Не будем принимать эти факты в расчет (иначе статью можно заканчивать прямо на этом). Допустим волшебным образом магма и ядро Земли изолированы от стенок тоннеля.

Источник: jta.org

Допустим человек прыгает без скафандра в тоннель. Спойлер - он не долетит до центра Земли живым. Расстояние до центра Земли чуть больше 6000 км. Чем глубже, тем больше воздуха будет над ним и тем больше давление атмосферы. На Земле порядка 100 км атмосферы и в основном очень разреженной. В тоннеле атмосфера наоборот будет уплотняться. Уже через 100 км давление будет сравнимо с давлением воды на дно Марианской впадины.

Давайте представим, что из тоннеля откачан весь воздух и человек надев скафандр прыгает в тоннель. Все равно он обречен. Проблема в том, что Земля вращается. В дело вмешается сила Кориолиса и незадачливый прыгун окажется размазанным по стенке тоннеля. Почему это произойдет? Все дело в том, что скорость вращения поверхности Земли вокруг центра больше, чем скорость внутренних частей Земли. Чем дальше от центра - тем больше скорость.

Источник: blogspot.com

Это может казаться странным, но это легко объяснить. Возьмем пластинку радиусом 50 см. Какой путь пройдет головка проигрывателя за один оборот у края пластинки и скажем на расстоянии 10 см от центра? Легко убедиться, что за один оборот головка у края пластинки пройдет расстояние в 5 раз больше, чем вблизи центра, что говорит о в 5 раз большей скорости.

То же самое справедливо и для нашего прыгуна. Скорость вращения поверхности Земли вокруг центра составляет около 1600 км/ч. Для расстояния на полпути до центра составит уже 800 км/ч. Т.е. за время падения до глубины 3000 км нашему прыгуну придется погасить примерно 800 км/ч трением о стенки тоннеля, что вероятнее всего приведет к тому, что он просто сотрется в порошок.

Капсула движущаяся по тоннелю через центр Земли в фильме ВСПОМНИТЬ ВСЁ.

Впрочем, внимательный читатель может сказать, а что если тоннель пробурен строго по оси вращения Земли, то вращением Земли вокруг своей оси и силой Кориолиса можно будет пренебречь. Да, действительно это так. Мои рассуждения выше относятся скорее для случая тоннеля в экваториальных широтах.

В случае если тоннель пробурен через центр Земли и из тоннеля откачан воздух человек будет находиться в свободном ускоряющемся падении, пока не достигнет центра Земли¹. После прохождения центра Земли его падение наоборот начнет замедлятся до тех пор пока он не достигнет противоположного конца тоннеля. Весь путь займет примерно 42 минуты. Затем он развернется и вновь начнет падение сквозь тоннель. Так он будет падать туда-сюда вечно если только кто-то его не поймает на одном из выходов из тоннеля.


1. Вообще строго говоря это не совсем так. Ведь центр массы Земли не совпадает с ее геометрическим центром. Однако в этих рассуждениях мы пренебрегаем этим моментом.


Источник.

Последние статьи

Что будет с Крымом через четыре года 06.02.2019 Что будет с Крымом через четыре года
Что будет с Крымом через четыре года.

Дело газовых королей: Миллера заподозрили в «крышевании» клана Арашуковых 02.02.2019 Дело газовых королей: Миллера заподозрили в «крышевании» клана Арашуковых
Национальное достояние: «Газпром» растащили на «квартирки» за миллиарды и особняки топ-менеджеров.

Вышел в свет новый атлас исламского сообщества России 02.02.2019 Вышел в свет новый атлас исламского сообщества России
Вышел в свет новый атлас исламского сообщества России

Суд по делу Хашогги: Турция не ответила на запросы Саудовской Аравии о предоставлении улик 08.01.2019 Суд по делу Хашогги: Турция не ответила на запросы Саудовской Аравии о предоставлении улик

Суд по делу Хашогги: Турция не ответила на запросы Саудовской Аравии о предоставлении улик.

Жена самого крутого дипломата в мире. Кто она? 07.01.2019 Жена самого крутого дипломата в мире. Кто она?

Жена самого крутого дипломата в мире. Кто она?

Круговорот юаня в России. Почему доходы от китайских туристов проходят мимо бюджета 05.01.2019 Круговорот юаня в России. Почему доходы от китайских туристов проходят мимо бюджета

Круговорот юаня в России. Почему доходы от китайских туристов проходят мимо бюджета.

Юрий Лоза: псевдокультура стала культурой 03.01.2019 Юрий Лоза: псевдокультура стала культурой

Музыкант — о причинах провала новогодних программ.

Меч и перстень хана Кубрата из коллекции Эрмитажа будут показаны в Болгарии 31.12.2018 Меч и перстень хана Кубрата из коллекции Эрмитажа будут показаны в Болгарии

Меч и перстень хана Кубрата из коллекции Эрмитажа будут показаны в Болгарии.

Шариат: о чем говорит решение ЕСПЧ 29.12.2018 Шариат: о чем говорит решение ЕСПЧ

Шариат: о чем говорит решение ЕСПЧ (Le Figaro, Франция).

В ФРГ могут начать контролировать иностранное финансирование мечетей 29.12.2018 В ФРГ могут начать контролировать иностранное финансирование мечетей

СМИ: В ФРГ могут начать контролировать иностранное финансирование мечетей.

В РПЦ заявили, что Россия через 30 лет станет «исламской» 29.12.2018 В РПЦ заявили, что Россия через 30 лет станет «исламской»

В РПЦ заявили, что Россия через 30 лет станет «исламской».

Почему произраильское лобби в США отвернулось от Трампа 28.12.2018 Почему произраильское лобби в США отвернулось от Трампа

Почему произраильское лобби в США отвернулось от Трампа.

Ислам и мусульмане постсоветской России в работах отечественных исследователей (1992-2017) 28.12.2018 Ислам и мусульмане постсоветской России в работах отечественных исследователей (1992-2017)

Ислам и мусульмане постсоветской России..

Имран Хан – американцам: «Мы больше не подставим вам плечо для войн с другими» 27.12.2018 Имран Хан – американцам: «Мы больше не подставим вам плечо для войн с другими»

Пакистан меняет политику.

Почему в тюрьме нельзя поднимать мыло 27.12.2018 Почему в тюрьме нельзя поднимать мыло

Почему в тюрьме нельзя поднимать мыло.

Нетаньяху и Эрдоган устроили перепалку 26.12.2018 Нетаньяху и Эрдоган устроили перепалку

Нетаньяху и Эрдоган устроили перепалку.

США взялись за госдолг, чтобы избежать дефолта? 26.12.2018 США взялись за госдолг, чтобы избежать дефолта?

США взялись за госдолг, чтобы избежать дефолта?

Что будет если пробурить сквозь Землю сквозной тоннель и в него прыгнуть? 26.12.2018 Что будет если пробурить сквозь Землю сквозной тоннель и в него прыгнуть?

Что будет если пробурить сквозь Землю сквозной тоннель и в него прыгнуть?

5 легендарных кладов, которые не могут найти 26.12.2018 5 легендарных кладов, которые не могут найти

5 легендарных кладов, которые не могут найти.

Китая надо не только бояться, а очень бояться! 24.12.2018 Китая надо не только бояться, а очень бояться!

Китая нужно не просто бояться, а очень бояться: откровения казашки из КНР.


Новости 1 - 20 из 110
Начало | Пред. | 1 2 3 4 5 | След. | Конец