Forças da Terra. Força gravitacional da Terra

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Forças da Terra. Força gravitacional da Terra
Forças da Terra. Força gravitacional da Terra
Anonim

Toda mudança sempre requer algum esforço. Qualquer mudança não acontecerá sem algum impacto. E um exemplo óbvio disso é o nosso planeta natal, que se formou sob a influência de vários fatores ao longo de bilhões de anos. Também é importante que os constantes processos de mudança da Terra sejam resultado não apenas de forças externas, mas também internas, aquelas que estão escondidas nas profundezas da geosfera.

E se em duas ou três décadas a aparência do nosso planeta pode mudar além do reconhecimento, então obviamente não será supérfluo entender os processos cuja influência levou a isso.

Mudar de dentro

Alturas e depressões, desníveis e rugosidades, assim como muitas outras características do relevo terrestre - tudo isso é constantemente atualizado, desmorona e é formado por poderosas forças internas. Na maioria das vezes, sua manifestação permanece fora do nosso campo de visão. No entanto, mesmo neste momento, a Terra está passando gradualmente por uma ou outra mudança, que a longo prazo se tornará muito mais significativa.

Desde que eu eraOs antigos romanos e gregos notaram a elevação e subsidência de várias seções da litosfera, causando todas as mudanças nos contornos dos mares, terras e oceanos. Muitos anos de pesquisa científica usando várias tecnologias e dispositivos confirmam isso.

Crescimento das serras

O movimento lento de seções individuais da crosta terrestre gradualmente leva à sua sobreposição. Colidindo em movimento horizontal, suas espessuras se dobram, amassam e se transformam em dobras de diferentes escalas e inclinações. No total, a ciência distingue dois tipos de movimentos de construção de montanhas (orogenia):

  • Sopro de camadas - forma tanto dobras convexas (serras) como côncavas (depressões em cadeias de montanhas). É daí que veio o nome das montanhas dobradas, que gradualmente desmoronam ao longo do tempo, deixando para trás apenas a base. Planícies são formadas nele.
  • Fratura de camadas - os maciços rochosos podem não apenas ser esmagados em dobras, mas também sujeitos a falhas. Desta forma, formam-se montanhas de blocos dobrados (ou simplesmente blocos): skids, grabens, horsts e seus outros componentes surgem quando as seções da crosta terrestre são deslocadas verticalmente (para cima/baixo) em relação umas às outras.
força da terra
força da terra

Mas a força interior da Terra é capaz não apenas de esmagar planícies em montanhas e destruir os antigos contornos de colinas. Os movimentos das placas litosféricas também geram terremotos e erupções vulcânicas, muitas vezes acompanhadas de devastação monstruosa e mortes humanas.

Respiração por baixo das entranhas

É difícil imaginar que o conceito de "vulcão" familiar a todas as pessoas nos tempos antigos tivesse uma conotação muito mais formidável. A princípio, o verdadeiro motivo de tal fenômeno, segundo o costume, estava associado ao desfavor dos deuses. Os fluxos de magma que irrompiam das profundezas eram considerados um severo castigo de cima para as f altas dos mortais. Perdas catastróficas devido a erupções vulcânicas são conhecidas desde o início de nossa era. Assim, por exemplo, a majestosa cidade romana de Pompéia foi varrida da face do planeta Terra. A força do planeta naquele momento foi manifestada pelo poder esmagador do agora conhecido vulcão Vesúvio. Aliás, a autoria deste termo é historicamente atribuída aos antigos romanos. Então eles chamaram seu deus do fogo.

força gravitacional da terra
força gravitacional da terra

Para o homem moderno, um vulcão é uma colina em forma de cone acima de rachaduras na crosta. Através deles, o magma irrompe na superfície da terra, no mar ou no fundo do oceano, juntamente com gases e fragmentos de rocha. No centro de tal formação existe uma cratera (traduzida do grego - "tigela"), através da qual ocorre a ejeção. Quando solidificado, o magma se transforma em lava e forma os contornos do próprio vulcão. No entanto, mesmo nas encostas deste cone, muitas vezes aparecem rachaduras, formando crateras parasitas.

igual a gravidade da terra
igual a gravidade da terra

Muitas vezes, as erupções são acompanhadas por terremotos. Mas o maior perigo para todos os seres vivos são precisamente as emissões das entranhas da Terra. A liberação de gases do magma ocorre de forma extremamente rápida, então explosões poderosas posteriormente -lugar comum.

Pelo tipo de ação, os vulcões são divididos em vários tipos:

  • Ativo - aqueles sobre a última erupção da qual há informação documental. Os mais famosos entre eles: Vesúvio (Itália), Popocatepetl (México), Etna (Espanha).
  • Potencialmente ativos - eles entram em erupção extremamente raramente (uma vez a cada vários milhares de anos).
  • Extinto - vulcões têm esse status, cujas últimas erupções não foram documentadas.

O impacto dos terremotos

Deslocamentos de rochas muitas vezes provocam flutuações rápidas e fortes da crosta terrestre. Na maioria das vezes isso acontece na região de altas montanhas - essas áreas continuam a se formar continuamente até hoje.

O local onde as mudanças se originam nas profundezas da crosta terrestre é chamado de hipocentro (centro). As ondas se propagam a partir dele, o que cria vibrações. O ponto na superfície da terra, diretamente abaixo do qual o foco está localizado - o epicentro. É aqui que se observam os tremores mais fortes. À medida que se afastam deste ponto, gradualmente desaparecem.

A ciência da sismologia, que estuda o fenômeno dos terremotos, distingue três tipos principais de terremotos:

  1. Tectônica - o principal fator formador de montanhas. Ocorre como resultado de colisões entre plataformas oceânicas e continentais.
  2. Vulcanic - surgem como resultado de fluxos de lava e gases incandescentes do interior da Terra. Geralmente eles são bastante fracos, embora possam durar várias semanas. Na maioria das vezes, eles são precursores de erupções vulcânicas, que estão repletas de consequências muito mais sérias.
  3. deslizamento de terra - ocorre como resultado do colapso das camadas superiores da terra, cobrindo vazios.

A força dos terremotos é determinada em uma escala Richter de dez pontos usando instrumentos sismológicos. E quanto maior a amplitude da onda que ocorre na superfície da Terra, mais tangível será o dano. Os terremotos mais fracos, medidos em 1-4 pontos, podem ser ignorados. Eles são registrados apenas por instrumentos sismológicos especiais e sensíveis. Para as pessoas, eles se manifestam no máximo na forma de óculos trêmulos ou objetos levemente em movimento. Na maioria das vezes, eles são completamente invisíveis aos olhos.

Por sua vez, flutuações de 5-7 pontos podem levar a vários danos, embora menores. Terremotos mais fortes já são uma ameaça séria, deixando para trás prédios destruídos, infraestrutura quase completamente destruída e perdas humanas.

gravidade na terra
gravidade na terra

Todos os anos, os sismólogos registram cerca de 500 mil vibrações da crosta terrestre. Felizmente, apenas um quinto desse número é realmente sentido pelas pessoas, e apenas 1000 delas causam danos reais.

Mais sobre o que afeta nossa casa comum do lado de fora

Mudando continuamente o relevo do planeta, a força interna da Terra não permanece o único elemento formador. Numerosos fatores externos também estão diretamente envolvidos neste processo.

Destruindo inúmeras irregularidades e preenchendo depressões subterrâneas, eles dão uma contribuição tangível para o processo de mudança contínua na superfície da Terra. Vale a pena pagarObserve que, além das águas correntes, dos ventos devastadores e da ação da gravidade, também afetamos diretamente nosso próprio planeta.

Mudada pelo vento

A destruição e transformação das rochas ocorre principalmente sob a influência do intemperismo. Ele não cria novas formas de relevo, mas decompõe materiais sólidos em um estado friável.

Em espaços abertos, onde não há florestas e outros obstáculos, partículas de areia e argila podem se mover distâncias consideráveis com a ajuda dos ventos. Posteriormente, suas acumulações formam relevos eólicos (o termo vem do nome do antigo deus grego Éolo, o senhor dos ventos).

força gravitacional de um satélite na terra
força gravitacional de um satélite na terra

Exemplo - montes de areia. Barchans em desertos são criados exclusivamente pela ação do vento. Em alguns casos, sua altura chega a centenas de metros.

forças que atuam no solo e
forças que atuam no solo e

Depósitos de montanhas sedimentares consistindo de partículas empoeiradas podem se acumular da mesma maneira. Eles são de cor amarelo-acinzentada e são chamados de loess.

Lembre-se que, movendo-se em alta velocidade, várias partículas não apenas se acumulam em novas formações, mas também gradualmente destroem o relevo encontrado em seu caminho.

Existem quatro tipos de intemperismo das rochas:

  1. Química - consiste em reações químicas entre os minerais e o meio ambiente (água, oxigênio, dióxido de carbono). Como resultado, as rochas sofrem destruição, seu componente químico sofre alterações com a formação de novos.minerais e compostos.
  2. Físico - provoca a desintegração mecânica das rochas sob a influência de uma série de fatores. Em primeiro lugar, o intemperismo físico ocorre com flutuações significativas de temperatura durante o dia. Ventos, juntamente com terremotos, erupções vulcânicas e fluxos de lama, também são fatores de intemperismo físico.
  3. Biológica - é realizada com a participação de organismos vivos, cuja atividade leva à criação de uma formação qualitativamente nova - o solo. A influência de animais e plantas se manifesta em processos mecânicos: esmagar rochas com raízes e cascos, cavar buracos, etc. Os microrganismos desempenham um papel particularmente importante no intemperismo biológico.
  4. Radiação ou intemperismo solar. Um exemplo característico da destruição de rochas sob tal impacto é o regolito lunar. Junto com isso, o intemperismo por radiação também afeta as três espécies listadas anteriormente.

Todos esses tipos de intemperismo geralmente aparecem em combinação, combinados em várias variações. No entanto, diferentes condições climáticas também afetam a dominância. Por exemplo, em locais com clima seco e em áreas montanhosas altas, ocorre frequentemente o intemperismo físico. E para áreas com clima frio, onde as temperaturas costumam oscilar até 0 graus Celsius, não apenas o intemperismo da geada é característico, mas também o orgânico, juntamente com o produto químico.

Efeito gravidade

Nenhuma lista das forças externas do nosso planeta estará completa sem mencionar a interação fundamental de todos os materiaiscorpos é a força gravitacional da Terra.

Destruídas por inúmeros fatores naturais e artificiais, as rochas estão sempre sujeitas ao movimento de áreas elevadas do solo para áreas mais baixas. É assim que os deslizamentos de terra e seixos são gerados, fluxos de lama e deslizamentos de terra também ocorrem. A força gravitacional da Terra à primeira vista pode parecer algo invisível contra o pano de fundo de manifestações poderosas e perigosas de outros fatores externos. No entanto, todo o seu impacto no relevo do nosso planeta seria simplesmente nivelado sem a gravitação universal.

qual é a gravidade da terra
qual é a gravidade da terra

Vamos dar uma olhada nos efeitos da gravidade. Nas condições do nosso planeta, o peso de qualquer corpo material é igual à força da gravidade da Terra. Na mecânica clássica, essa interação descreve a lei da gravitação universal de Newton, conhecida por todos na escola. Segundo ele, o F da gravidade é igual ao produto de m e g, onde m é a massa do objeto e g é a aceleração da gravidade (sempre igual a 10). Ao mesmo tempo, a força da gravidade da superfície da Terra afeta todos os corpos localizados diretamente sobre ela e próximos a ela. Se o corpo é afetado exclusivamente pela atração gravitacional (e todas as outras forças são mutuamente equilibradas), está sujeito à queda livre. Mas apesar de toda a sua idealidade, tais condições, onde as forças que atuam sobre o corpo próximo à superfície da Terra, de fato, são niveladas, são características do vácuo. Na realidade cotidiana, você tem que enfrentar uma situação completamente diferente. Por exemplo, um objeto em queda no ar também é afetado pela quantidade de resistência do ar. E mesmo que a força da gravidade da Terraserá muito mais forte, este voo não será mais verdadeiramente livre por definição.

É interessante que o efeito da gravidade existe não apenas nas condições do nosso planeta, mas também no nível do nosso sistema solar como um todo. Por exemplo, o que atrai a lua com mais força? Terra ou Sol? Sem um diploma em astronomia, muitos provavelmente ficarão surpresos com a resposta.

força de resistência da terra
força de resistência da terra

Porque a força de atração do satélite pela Terra é cerca de 2,5 vezes menor que a do sol! Seria razoável pensar em como o corpo celeste não arranca a Lua do nosso planeta com um impacto tão forte? De fato, a esse respeito, o valor, que é igual à força da gravidade da Terra em relação ao satélite, é significativamente inferior ao do Sol. Felizmente, a ciência também pode responder a essa pergunta.

A cosmonáutica teórica usa vários conceitos para esses casos:

  • Escopo do corpo M1 - o espaço circundante ao redor do objeto M1, dentro do qual o objeto m se move;
  • O corpo m é um objeto que se move livremente no escopo do objeto M1;
  • O corpo M2 é um objeto que atrapalha esse movimento.

Parece que a força gravitacional deve ser decisiva. A Terra atrai a Lua muito mais fraca que o Sol, mas há outro aspecto que tem o efeito final.

A questão toda é que M2 tende a quebrar a conexão gravitacional entre os objetos m e M1, dotando-os de diferentes acelerações. O valor deste parâmetro depende diretamente da distância dos objetos para M2. No entanto, a diferença entre as acelerações dadas pelo corpo M2 em m e M1 será menor que a diferença entre as acelerações me M1 diretamente no campo gravitacional deste último. Essa nuance é a razão pela qual M2 não consegue separar m de M1.

Vamos imaginar uma situação semelhante com a Terra (M1), o Sol (M2) e a Lua (m). A diferença entre as acelerações que o Sol cria em relação à Lua e a Terra é 90 vezes menor que a aceleração média que é característica da Lua em relação à esfera de ação da Terra (seu diâmetro é de 1 milhão de km, a distância entre a Lua e a Terra é de 0,38 milhões de quilômetros). O papel decisivo é desempenhado não pela força com que a Terra atrai a Lua, mas pela grande diferença de acelerações entre elas. Graças a isso, o Sol só é capaz de deformar a órbita da Lua, mas não afastá-la do nosso planeta.

Vamos ainda mais longe: o efeito da gravidade é, em vários graus, característico de outros objetos em nosso sistema solar. Que efeito tem, dado que a gravidade na Terra é muito diferente de outros planetas?

a força da terra atrai
a força da terra atrai

Isso afetará não apenas o movimento das rochas e a formação de novos relevos, mas também seu peso. Certifique-se de observar que este parâmetro é determinado pela magnitude da força de atração. É diretamente proporcional à massa do planeta em questão e inversamente proporcional ao quadrado de seu próprio raio.

Se nossa Terra não fosse achatada nos pólos e alongada perto do Equador, o peso de qualquer corpo em toda a superfície do planeta seria o mesmo. Mas não vivemos em uma bola perfeita, e o raio equatorial é maiorpolar cerca de 21 km. Portanto, o peso do mesmo objeto será mais pesado nos pólos e mais leve no equador. Mas mesmo nesses dois pontos, a força da gravidade na Terra difere ligeiramente. A pequena diferença de peso do mesmo objeto só pode ser medida com uma balança de mola.

E uma situação completamente diferente se desenvolverá nas condições de outros planetas. Para maior clareza, vamos olhar para Marte. A massa do planeta vermelho é 9,31 vezes menor que a da Terra e o raio é 1,88 vezes menor. O primeiro fator, respectivamente, deve reduzir a força da gravidade em Marte em comparação com o nosso planeta em 9,31 vezes. Ao mesmo tempo, o segundo fator aumenta em 3,53 vezes (1,88 ao quadrado). Como resultado, a força da gravidade em Marte é cerca de um terço da da Terra (3,53: 9,31=0,38). Assim, uma rocha com massa de 100 kg na Terra pesará exatamente 38 kg em Marte.

Dada a gravidade inerente à Terra, ela pode ser comparada em uma linha entre Urano e Vênus (cuja gravidade é 0,9 vezes menor que a da Terra) e Netuno e Júpiter (sua gravidade é maior que a nossa em 1,14 e 2,3 vezes, respectivamente). Plutão foi observado como tendo o menor efeito da gravidade - 15,5 vezes menos do que as condições terrestres. Mas a atração mais forte é fixada no Sol. Ele excede o nosso em 28 vezes. Em outras palavras, um corpo pesando 70 kg na Terra pesaria aproximadamente 2 toneladas lá.

A água fluirá sob a camada deitada

Outro importante criador e simultaneamente destruidor de relevos é a água em movimento. Seus fluxos formam amplos vales fluviais, cânions e desfiladeiros com seu movimento. No entanto, mesmo pequenas quantidadesao se mover lentamente, eles são capazes de formar um relevo de viga de ravina no lugar das planícies.

Abrir caminho através de quaisquer obstáculos não é o único lado da influência das correntes. Essa força externa também atua como transportador de fragmentos de rocha. É assim que várias formações de relevo são formadas (por exemplo, planícies planas e crescimentos ao longo dos rios).

Em particular, a influência da água corrente afeta rochas facilmente solúveis (calcário, giz, gesso, sal-gema) localizadas próximas à terra. Os rios os afastam gradualmente de seu caminho, precipitando-se nas profundezas do interior da terra. Esse fenômeno é chamado de carste, como resultado do qual novas formas de relevo são formadas. Cavernas e funis, estalactites e estalagmites, abismos e reservatórios subterrâneos - tudo isso é resultado de uma longa e poderosa atividade de massas de água.

forças que atuam sobre um corpo na superfície da Terra
forças que atuam sobre um corpo na superfície da Terra

Fator de Gelo

Junto com as águas correntes, as geleiras não estão menos envolvidas na destruição, transporte e deposição de rochas. Criando assim novos relevos, eles alisam as rochas, formam colinas manchadas, cumes e bacias. Estes últimos são frequentemente preenchidos com água, transformando-se em lagos glaciais.

gravidade da superfície da terra
gravidade da superfície da terra

A destruição de rochas por meio de geleiras é chamada de exaração (erosão glacial). Ao penetrar nos vales dos rios, o gelo expõe seus leitos e paredes a uma forte pressão. Partículas soltas são arrancadas, algumas delas congelam e assim contribuem para a expansão das paredes da profundidade do fundo. Como resultado, os vales dos rios assumem a forma dea menor resistência para o avanço do gelo é um perfil em forma de calha. Ou, de acordo com seu nome científico, vales glaciais.

com que força a terra
com que força a terra

O derretimento das geleiras contribui para a criação de sandra - formações planas constituídas por partículas de areia acumuladas em água congelada.

Nós somos a força externa da Terra

Dadas as forças internas que atuam na Terra e os fatores externos, é hora de mencionar você e eu - aqueles que vêm trazendo mudanças tremendas à vida do planeta há mais de uma década.

Todas as formas de relevo criadas pelo homem são chamadas de antropogênicas (do grego anthropos - homem, genesisum - origem, e latino factor - negócio). Hoje, a maior parte desse tipo de atividade é realizada com tecnologia moderna. Além disso, novos desenvolvimentos, pesquisas e apoio financeiro impressionante de fontes privadas/públicas garantem seu rápido desenvolvimento. E isso, por sua vez, estimula constantemente um aumento no ritmo da influência antropogênica humana.

poder do planeta terra
poder do planeta terra

Planícies são especialmente afetadas por mudanças. Esta área sempre foi prioritária para o assentamento, construção de casas e infraestrutura. Além disso, a prática de construção de aterros e nivelamento artificial do terreno tornou-se completamente comum.

O ambiente também está mudando para fins de mineração. Com a ajuda da tecnologia, as pessoas estão cavando enormes pedreiras, perfurando minas e fazendo aterros nos locais de depósitos de estéril.

Frequentemente escala de atividadehumanos são comparáveis com a influência de processos naturais. Por exemplo, os avanços tecnológicos modernos nos dão a capacidade de criar canais enormes. Além disso, em um tempo muito menor, quando comparado com a formação semelhante de vales fluviais pelo fluxo das águas.

Os processos de destruição do relevo, chamados de erosão, são muito agravados pela atividade humana. Em primeiro lugar, o solo é afetado negativamente. Isso é facilitado pela lavra das encostas, o desmatamento em massa, o pastoreio imoderado do gado e a pavimentação das estradas. A erosão é ainda agravada pelo ritmo crescente de construção (especialmente para a construção de edifícios residenciais, que exigem trabalhos adicionais, como aterramento, que mede a resistência da terra).

igual a gravidade da terra
igual a gravidade da terra

O último século foi marcado pela erosão de cerca de um terço das terras cultivadas do mundo. Esses processos ocorreram em maior escala nas grandes áreas agrícolas da Rússia, EUA, China e Índia. Felizmente, o problema da erosão da terra está sendo ativamente abordado em nível internacional. No entanto, a principal contribuição para reduzir o impacto destrutivo sobre o solo e recriar áreas anteriormente destruídas será dada pela pesquisa científica, novas tecnologias e métodos competentes de sua aplicação pelo homem.

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