Snage Zemlje. Gravitacijska sila Zemlje

Svaka promjena uvijek zahtijeva malo napora. Svaka promjena neće se dogoditi bez ikakvog utjecaja. I očiti primjer je naš planet, koji je nastao pod utjecajem različitih čimbenika za milijarde godina. Također je važno da su stalni procesi promjene Zemlje rezultat ne samo vanjskih sila nego i unutarnjih, onih koji su skriveni duboko u dubinama geosfere.

I ako se u dva ili tri desetljeća lice našeg planeta može potpuno promijeniti izvan prepoznavanja, onda očito neće biti suvišno razumjeti one procese čiji utjecaj dovodi do toga.

Promjene iznutra

Povišenja i depresije, nepravilnosti i hrapavosti, kao i mnoge druge značajke reljefa zemljišta - sve to stalno ažurira, urušava i formira moćne unutarnje sile. Najčešće, njihova manifestacija ostaje izvan našeg vidokruga. Međutim, čak iu ovom trenutku Zemlja je glatko izložena jednoj ili drugoj promjeni, koja će dugoročno postati značajnija.

Otkad postojanja starih Rimljana i Grka su vidjeli izdizanje i spuštanje različitih dijelova litosfere, uzrokujući promjene u konturama morima, zemlju i oceane. Dugogodišnje znanstveno istraživanje različitih tehnologija i instrumenata u potpunosti potvrđuje ovo.

Rast planina

Spori kretanje pojedinačnih dijelova zemljinog kora postupno dovodi do njihovog preklapanja. Suočeni horizontalnom kretanju, njihove se debljine savijaju, ruše i pretvaraju u nabore različitih vage i strmine. Ukupno, znanost razlikuje dvije vrste pokreta koji tvore planine (orogeneza):

• Savijanje šavova - oblika oba konveksna nabora (planinski lanci) i konkavni (šupljine u planinskim masivima). To je ono što je uzrokovalo ime presavijenih planina, koje se vremenom raspadaju, ostavljajući samo bazu. Na njemu nastaju ravnice.
• Rupture šavova - slojevi stijenja ne mogu se samo nabubriti u nabore, već i biti izloženi greškama. Tako formiran fold-blok (ili samo krut) montiranja: klizači, žljebovi, nekolicina njih i ostalih komponenata nastaju u vertikalnom pomaka (podizanje / spuštanje dolje) dijelove kore u odnosu na drugi.

Ali unutarnja snaga Zemlje ne samo da može uništiti ravnice u planine i uništiti bivše obrise planinskih vrhova. kretanja litosfere ploče također generiraju potrese i vulkanske erupcije, koje su često praćene monstruoznom devastacijom i ljudskim smrću.

Dah iz crijeva

Teško je čak zamisliti da je poznati koncept "vulkana" u davnim vremenima imao mnogo više prijeteći ton. U početku, pravi uzrok ovog fenomena bio je obično povezan s sramotom bogova. Tokovi magme, izbočeni iz crijeva, smatrani su teškom kaznom odozgo za smrtno onečišćenje. Katastrofalni gubici zbog vulkanskih erupcija poznati su od zore naše ere. Tako je, na primjer, veličanstveni rimski grad Pompeji bio obrisan s lica planete Zemlje. Snaga planeta u to doba očituje se silaznim silama sada poznatog vulkana Vesuvius. Usput, autorstvo ovog pojma povijesno je fiksirano za drevne Rimljane. Tako su pozvali njihovo bog vatra.

Za suvremenog čovjeka, vulkan je oblikovan konus u visini iznad pukotina u korteksu. Kroz njih na površini zemlje, morskog ili oceanskog poda magma erupira uz plinove i ostatke stijena. U središtu ove formacije nalazi se krater (u prijevodu s grčkog - "šalica"), kroz koji dolazi izbacivanje. Kada se skrutne, magma pretvara u lava i oblikuje obrise samog vulkana. Međutim, čak i na obroncima ovog konusa, često se pojavljuju pukotine, stvarajući tako parazitske kratere.

Vrlo često, erupcije su popraćene potresima. Ali najveća opasnost za sve žive stvari jest emisija iz crijeva Zemlje. Otpuštanje plinova iz magme događa se vrlo brzo, tako da su snažne eksplozije kasnije uobičajena pojava.

Prema vrsti akcije, vulkani su podijeljeni u nekoliko tipova:

• gluma - Oni čija je posljednja erupcija dokumentirala informacije. Najpoznatiji među njima su: Vesuvius (Italija), Popocatepetl (Meksiko), Etna (Španjolska).
• Potencijalno valjan - raspršuje se vrlo rijetko (svakih nekoliko tisuća godina).
• ugašen - takav status ima vulkane, najnovije erupcije čiji se dokumentarni dokazi ne čuvaju.

Utjecaj potresa

Pomaci stijenja često izazivaju brzu i tešku fluktuaciju zemljinog kora. Najčešće se to događa u regiji visokih planina - te se regije i dalje kontinuirano formiraju.

Podrijetlo pomaka u dubinama zemljinog kora naziva se hipocentru (fokus). Iz nje su propagirani valovi, koji stvaraju oscilacije. Točka na površini zemlje, izravno ispod koje je fokus epicentar. Na ovom mjestu se opažaju najjači podrhtavanje. Dok se i dalje odmiču od ove točke, oni postupno izblijedjeti.

Znanost seizmologije, koja proučava fenomen potresa, identificira tri glavne vrste potresa:

1. tektonski - glavni faktor oblikovanja planina. Pojavljuje se kao posljedica sudara oceanskih i kontinentalnih platformi.
2. vulkanski - nastaju kao posljedica tijekova crvene vruće lave i plinova ispod unutrašnjosti zemlje. Obično su prilično slabi, iako mogu trajati nekoliko tjedana. Najčešće su harbingers vulkanskih erupcija, koji je ispunjen s daleko ozbiljnijim posljedicama.
3. Kolaps - nastati kao posljedica urušavanja gornjih slojeva zemlje, pokrivajući prazninu.

Snaga potresa određena je na Richterovoj ljestvici deset točaka uz pomoć seizmoloških instrumenata. Što više amplituda vala koja se pojavljuje na površini Zemlje, to će više biti zamjetno šteta. Najslabiji potresi, mjereni u 1-4 točaka, mogu se zanemariti. Registrirani su samo posebnim osjetljivim seizmološkim instrumentima. Za ljude, oni se manifestiraju maksimalno u obliku drhtanja stakala ili lagano pokretnih predmeta. Većina ih je potpuno nevidljiva za oko.

S druge strane, fluktuacije od 5-7 bodova mogu dovesti do različitih šteta, iako manje. Jači potresi već predstavljaju ozbiljnu prijetnju, ostavljajući iza ruševnih zgrada, gotovo potpuno uništene infrastrukture i ljudske gubitke.

Svake godine seizmolozi bilježe oko 500 tisuća vibracija zemljinog kora. Srećom, samo jedna petina tog broja je stvarno osjetio ljudi i samo 1.000 od njih uzrokuju stvarne štete.

Više detalja o tome što utječe na naš zajednički dom izvana

Kontinuirano mijenjaju reljef planeta, unutarnja sila Zemlje ne ostaje jedini oblikovni element. Izravno sudjelovanje u ovom procesu preuzima i brojni vanjski čimbenici.

Uništavajući brojne nepravilnosti i punjenje podzemnih udubina, značajno pridonose procesu kontinuirane promjene površine Zemlje. Valja napomenuti da, osim tekućih voda, razarajućih vjetrova i djelovanja gravitacije, izravno utječemo na naš planet.

Promijenjen je vjetrom

Uništavanje i transformacija stijena uglavnom se događa pod utjecajem vremenskih utjecaja. Ne stvara nove oblike reljefa, već uništava krute materijale u labavom stanju.

U otvorenim prostorima gdje nema šuma i drugih prepreka, pješčane i glinene čestice mogu se kretati znatnim udaljenostima uz pomoć vjetrova. Nakon toga, njihovi klasteri oblikuju eolijske oblike reljefa (pojam je izveden iz imena drevnog grčkog boga Aeola, gospodara vjetrova).

Primjer je pješčana brda. Barkhans u pustinji nastaje samo kada je izložen vjetru. U nekim slučajevima njihova visina doseže stotine metara.

Sedimentni planinski sedimenti koji se sastoje od čestica prašine mogu se akumulirati na isti način. Oni su sivkasto-žute boje i nazivaju se loess.

Treba imati na umu da, krećući se s velikom brzinom, različite čestice ne samo da se akumuliraju u novim formacijama, već i postupno uništavaju olakšanje koje se susreće na putu.

Vrijeme stijenja može biti od četiri vrste:

1. kemijski - sastoji se od kemijskih reakcija između minerala i vanjskog okoliša (voda, kisik, ugljični dioksid). Kao rezultat toga, stijene su uništene, njihova kemijska komponenta pati zbog daljnjeg stvaranja novih minerala i spojeva.
2. fizička - uzrokuje mehaničku razgradnju stijena pod utjecajem brojnih čimbenika. Prije svega, tjelesna se vremenska prilika događa uz znatnu fluktuaciju temperature tijekom dana. Vjetrovi, uz potrese, vulkanske erupcije i blatnjake, također su čimbenici fizičkog utjecaja na okoliš.
3. biološki - provodi se uz sudjelovanje živih organizama čija djelatnost dovodi do stvaranja kvalitativno nove formacije - tla. Utjecaj životinja i biljaka očituje se u mehaničkim procesima: lomljenje stijena korijena i kopita, kopanje rupa itd. Posebno velika uloga u biološkom vremenu pripada mikroorganizmima.
4. Zračenje ili sunčevu atmosferu. Karakterističan primjer uništavanja stijena sličnog učinka - lunarni regolith. Uz to, utjecaj zračenja također utječe na prethodno navedene tri vrste.

Sve ove vrste vremenskih utjecaja često se manifestiraju u kombinaciji, kombinirane u jednoj ili drugoj varijaciji. Međutim, različiti klimatski uvjeti također utječu na vlastitu prevlast. Na primjer, na mjestima sa suhom klimom i na visinskim područjima često dolazi do tjelesnih vremenskih utjecaja. A za područja s hladnom klimom, gdje se temperature često mijenjaju na 0 stupnjeva Celzijusa, ne samo da utječu na mraz, već i organski, u kombinaciji s kemikalijama.

Gravitacijski utjecaj

Niti jedan popis vanjskih sila našeg planeta nije dovršen, ako ne spominjemo temeljnu interakciju svih materijalnih tijela - to je gravitacijska sila Zemlje.

Uništeni brojnim prirodnim i umjetnim čimbenicima, stijene su uvijek skloni kretanju od nižih dijelova tla do nižih. To je podrijetlo klizišta, otpadaka, dogaaja i slijetanja s klizišta. Gravitacijska sila Zemlje na prvi pogled može se činiti nešto nevidljivim u pozadini snažnih i opasnih manifestacija drugih vanjskih čimbenika. Međutim, sve njihove utjecaje na olakšanje našeg planeta jednostavno bi se izravnali bez univerzalne gravitacije.

Bavit ćemo se gravitacijskim učinkom. U uvjetima našeg planeta, težina bilo kojeg materijalnog tijela je snaga privlačenja Zemlje. U klasičnoj mehanici ova interakcija opisuje Newtonov zakon o univerzalnoj gravitaciji poznatoj iz škole kluba. Prema njegovim riječima, F gravitacije jednak je proizvodu m za g, gdje m je masa objekta, a g je ubrzanje slobodan pad (uvijek jednako 10). U ovom slučaju, gravitacija Zemljine površine utječe na sva tijela koja se nalaze izravno na njemu i blizu nje. U slučaju kada je tijelo pogođeno isključivo gravitacijskom atrakcijom (i sve ostale sile su međusobno uravnotežene), podliježe slobodnom padu. No, za svu svoju idealnost, takvi uvjeti, gdje su sile djelujući na tijelu na površini Zemlje, u stvari, izravnane, karakteristične su za vakuum. U svakodnevnoj stvarnosti morate se nositi s potpuno drugačijim stanjem. Na primjer, količina otpora zraka utječe na predmet koji pada u zraku. I iako će snaga gravitacije Zemlje biti puno jača, ovaj let više neće biti doista slobodan po definiciji.

Zanimljivo je da utjecaj atrakcije ne postoji samo u uvjetima našeg planeta, nego i na razini našeg Sunčevog sustava u cjelini. Na primjer, što privlači mjesec više? Zemlja ili Sunce? Bez diplome astronomije, mnogi će zasigurno biti iznenađeni odgovorom.

Budući da sila gravitacije satelitske Zemlje daje otprilike 2,5 puta veću snagu! Bit će razumno razmišljati o tome kako nebesko tijelo ne sruši Mjesec s našeg planeta tako jakim utjecajem? Uostalom, u tom smislu, količina koja je jednaka gravitacijska sila Zemlja u odnosu na satelit znatno je niža od Sunca. Srećom, znanost može odgovoriti na ovo pitanje.

Teorijska kozmonautika koristi nekoliko koncepata za takve slučajeve:

• Sfera djelovanja tijela M1 je okolni prostor oko objekta M1, unutar kojeg se objekt m pomiče;
• Tijelo m je objekt koji se slobodno kreće u sferi djelovanja objekta M1;
• Tijelo M2 je objekt koji djeluje uznemirujuće na ovaj pokret.

Čini se - odlučujući mora biti gravitacijska sila. Zemlja privlači Mjesec mnogo slabije od Sunca, ali postoji još jedan aspekt koji ima konačni učinak.

Cijela točka je u tome što M2 ima tendenciju da prekine gravitacijsku vezu između objekata m i M1 dajući im različita ubrzanja. Vrijednost ovog parametra izravno ovisi o udaljenosti objekata od M2. Međutim, razlika između ubrzanja koju daje tijelo M2 do m i M1 bit će manja od razlike ubrzanja m i M1 izravno u gravitacijskom polju potonjeg. Ova nijansa je razlog zašto M2 nije u stanju srušiti m od M1.

Zamislimo sličnu situaciju s Zemljom (M1), Suncem (M2) i Mjesecom (m). Razlika od ubrzanja, što stvara sunce u odnosu na Zemlju i mjesec, 90 puta manje od prosječnog ubrzanja, koje su karakteristične za mjesec u odnosu na Zemljinu polju djelovanja (njegov promjer - 1 milijun km, udaljenost između Zemlje i Mjeseca - 0,38 milijuna kilometrima). Pritom je presudnu ulogu nije odigrao sile kojom Zemlja privlači Mjesec, a većina ubrzanja razlika između njih. Zahvaljujući tome, Sunce može samo deformirati Mjesečevu orbitu, ali ne da ga odvoji od našeg planeta.

Idemo još dalje: utjecaj gravitacije je u drugoj mjeri tipičan za druge objekte našeg Sunčevog sustava. Što točno utječe, s obzirom na to da gravitacija na Zemlji značajno razlikuje od drugih planeta?

To će utjecati ne samo na gibanje stijena i stvaranje novih oblika reljefa, već i na njihovu težinu. Obratite pažnju na to da ovaj parametar određuje veličina atraktivne sile. To je izravno proporcionalno masi dotičnog planeta i obrnuto proporcionalno kvadranom njegovog radijusa.

Ako je naša zemlja bila spljoštena na polovima i ispružena u ekvatoru, težina bilo kojeg tijela na cijeloj površini planeta bila bi ista. Ali ne živimo na idealnoj lopti, a ekvatorijalni radijus dulji je od polarnog radijusa za oko 21 km. Stoga će težina istog objekta biti teža na polovima i najlakši na ekvatoru. Ali čak iu te dvije točke gravitacija na Zemlji se malo razlikuje. Mala razlika u težini istog objekta može se mjeriti samo uz pomoć opružnih vaga.

I potpuno drugačija situacija će se razvijati u uvjetima drugih planeta. Radi jasnoće, obratimo pozornost na Mars. Masa crvenog planeta je 9,31 puta manja od zemaljskog, a polumjer 1,88 puta manji. Prvi faktor bi trebao smanjiti težinu na Marsu u usporedbi s našim planetom 9,31 puta. Istodobno, drugi faktor povećava je za 3,53 puta (1,88 na trgu). Kao rezultat toga, snaga atrakcije na Marsu je oko trećine Zemlje (3,53: 9,31 = 0,38). Prema tome, stijena s masom na Zemlji od 100 kilograma težit će točno 38 kg na Marsu.

S obzirom na ono što je moć svojstvena Zemlje gravitacije, može se usporediti u jednom redu između Urana i Venere (privlačnosti zemlje manji od 0,9 puta) i Neptun s Jupiterom (oni izvući više nego što smo u 1.14 i 2,3 puta, respektivno). Pluton je najmanji utjecaj gravitacije - 15,5 puta manji od zemaljskih uvjeta. Ali najjača atrakcija je fiksirana na Suncu. To premašuje naše 28 puta. Drugim riječima, tijelo koje je težilo 70 kg na Zemlji bilo bi ponderirano na oko 2 tone.

Pod lažnim slojem propušta voda

Još jedan važan kreator i jednokratni razornik reljefa - krećući vodu. Njegove struje formiraju široke riječne doline, kanjone i klanca. Međutim, čak i male količine s nerazgranim pokretom mogu stvoriti olakšanje grede na mjestu ravnice.

Probijaju se kroz sve prepreke - ne jedina strana utjecaja struja. Ova vanjska sila također djeluje kao transporter kamenih fragmenata. Stoga se formiraju razne reljefne formacije (na primjer ravne ravnice i izrasline uz rijeke).

Naime, učinak tekuće vode utječe na lako topljive stijene (vapnenci, krede, gips, kamena sol) koji se nalaze u blizini zemlje. Rijeke ih postepeno odstranjuju s njihovog puta, žureći u dubinu unutrašnjosti zemlje. Taj se fenomen zove krš, zbog čega nastaju novi oblici reljefa. Pećine i lijevke, stalaktita i stalagmita, ponora i podzemnih rezervoara - sve je to rezultat dugog i snažnog djelovanja vodenih masa.

Čimbenik leda

Uz tekuće vode, ledenjaci nisu manje uključeni u uništavanje, transport i taloženje stijena. Stvarajući tako nove oblike reljefa, oni glade stijene, formiraju brda mora, grebene i šupljine. Potonji su često napuni vodom, pretvarajući se u glacijalna jezera.

Uništavanje stijena pomoću ledenjaka zove se eksarcija (ledena erozija). Kada ulazi u riječne doline, led izlaže svoj krevet i zidove na jak pritisak. Lazne čestice su otrgnute, neke od njih zamrznute i time pridonose širenju zidova dubine dna. Kao rezultat toga, riječne doline oblikuju se s najmanje otpora za napredak leda - profila. Ili, prema njihovom znanstvenom imenu, glacijalna korita.

Topljenje ledenjaka pridonosi stvaranju zandri - ravnih formacija, koji se sastoje od pijeska koje se nakupljaju u smrznutoj vodi.

Mi smo vanjska sila Zemlje

S obzirom na unutarnje sile koje djeluju na Zemlju i vanjske čimbenike, vrijeme je da spomenemo i za nas - one koji već već desetak godina donose ogromne promjene u život planeta.

Svi oblici reljefa stvoreni od strane čovjeka nazivaju se antropogenim (od grčkog antropoza - čovjek, genesisum - porijeklo i latinski faktor - materija). Danas najveći dio ove vrste aktivnosti ostvaruje se korištenjem moderne tehnologije. Novi razvoj, istraživanje i impresivna financijska potpora iz privatnih / javnih izvora osiguravaju njegov brzi razvoj. I to, zauzvrat, stalno potiče povećanje stope čovjekovog antropogenog utjecaja.

Posebno podvrgnut promjenama u ravnici. Ovo područje je uvijek bilo prioritet za naseljavanje, izgradnju kuća i infrastruktura. Štoviše, praksa gradnje nasipa i umjetnog izravnavanja reljefa postala je sasvim obična.

Okoliš se također mijenja u svrhu rudarstva. Uz pomoć tehnologije ljudi kopaju ogromne kamenolome, bušuju mina i stvaraju nasipa na mjestima odlagališta otpada.

Često je ljestvica ljudske aktivnosti usporediva s utjecajem prirodnih procesa. Na primjer, suvremena tehnička dostignuća omogućuju nam stvaranje ogromnih kanala. I za mnogo kraće vrijeme, ako se uspoređuje s sličnim oblikovanjem riječnih dolina uz protok vode.

Proces uništavanja reljefa, nazvanih erozijom, uvelike je otežan ljudskim djelovanjem. Prije svega, tlo prolazi negativan utjecaj. To doprinosi oranje strminama bijesan krčenje šuma, neumjeren ispašu stoke, polaganje pločnik. Nadalje složen i sve veće erozije tempo gradnje (posebno u izgradnju stambenih kuća, koje zahtijevaju takav dodatni rad, kao što je uzemljenje, u kojima je izmjerena snaga otpora zemlje).

Posljednje stoljeće obilježeno je erozijom od oko trećine svih uzgojene zemlje na svijetu. Većina tih procesa dogodila se u velikim poljoprivrednim područjima Rusije, Sjedinjenih Država, Kine i Indije. Srećom, problem erozije zemljišta aktivno se rješava na međunarodnoj razini. Međutim, glavni doprinos smanjenju štetnih utjecaja na tlo i ponovno uspostavljanje prethodno uništenih područja će donijeti istraživanja, nove tehnologije i metode njihove primjene pismena osoba.