Естественные науки

Интересно... А что если создать тоннель сквозь ядро планеты и бросить туда человека? Где он прекратит падение?

если пренебречь всеми второстепенными эффектами, то он пролетит центр земли с первой космической скоростью и остановится на уровне поверхности земли (с другой ее стороны) , если высота входа и выхода из тунеля находятся на одинаковой высоте над уровнем моря. этот вывод следует из закона сохранения энергии. потенциальная энергия человека mgr, где r растояние до центра земли. максимальная поненциальная энергия равна mgR/2 (т. к. g равномерно уменьшается от g до 0), где R радиус земли или то же самое растояние от входа в тунель до центра земли. в центре потенциальная энерги равна 0, т. к. r=0, а кинетическая достигает максимума, т. е. mgR/2=mV^2/2, отсюда V=(gR)^1/2.
НМ
Нурзила Мешитбаева
70 161
Лучший ответ
Зиябидин Туруев )))
А если попроще как-нить?...
Зиябидин Туруев Перечитал еще раз... Может я чего не понял, но Вы пишете, что он пролетит центр, продолжит полет (инерция), и остановится у другого края? Ну, если пренебречь второстепенным (температура, вращение, наклон оси и т.д.
А дельше? Не зависнет же он у края? Он начнет обратное падение? Так?
Значит - первый ответивший прав? "Погоняет" туда-сюда и тормознет в центре?
Это боль-мень понятно... А вот дальше - самое интересное: он что... будет просто "зависать" в "воздухе"???
Зиябидин Туруев И еще... Я, конечно, не силен в формулах, но мне кажется, что принимая во внимание равное расстояние от одного края до центра, и от центра до другого края, чтобы он долетел до другого края (расстояние-то равное!), в центре должен кто-то ему придать ускорение(?). Ведь сила инерции поменьше разгона будет? Амплитуда его полетов-то будет постепенно сокращаться почему?
Нурзила Мешитбаева проще не бывает. я не просто ответил на ваш вопрос, но сделал точный расчет, с принятыми допущениями. как то: в тонеле вакуум, постоянная температура как на поверхности земли,отсутствует сила кориолиса. тормознет в центре если есть сила трения (а мы договорились что ее нет), а так вернется в начало тонеля и т.д. будет совершать колебания с постоянной амплитудой. но первую остановку он сделает на выходе из тунеля и если изловчится может выбраться на поверхность земли. можно сделать выход на 1м ниже входа.
Нурзила Мешитбаева в центре земли вся потенциальная энергиия передет к кинетическую и человек будет лететь по инерции, но уже с уменьшением скорости и когда скорость станет равна 0 вся кинитическая энергия перейдет в потенциальную, т.е. mV^2/2=mgR1/2, где R1 растояние от выхода до центра земли. R1=V^2/g, подставим сюда V и получаем R1=R
Нурзила Мешитбаева согласен, что не перечислил все второстепенные факторы. еще приливные силы со тороны луны и солнца, которые скажутся через какое-то число периодов. еще локальные землятресения. но автора не интересовали эти нюансы,
по крайней мере я его так понял. мной описана идеальная модель движения. после того как она создана можно поочередно рассмотреть все факторы влияющие на движение.
Если мы пренебрегаем всякими "второстепенными" факторами, то он так и будет вечно болтаться от одного края тоннеля к другому (см. ответ marat aminov).

А вот если ввести в рассмотрение воздух, то человек зависнет где-то не так уж далеко от поверхности Земли (скажем, на глубине в сотню километров) .

Но раз уж мы вводим те самые, второстепенные, то придётся учитывать и силу Кориолиса, и трение о тоннель, и температуру.. . Сгорит наш испытатель моментально.

А в конце-концов придётся учесть и невозможность создания тоннеля в вязкой мантии Земли. :)
Зиябидин Туруев :)
Согласен с Вами... Слишком много второстепенных факторов, причем, мы одними все время пренебрегаем, а другие учитываем...
Ху из Кориолис, вообще не знаю )))))
В идеале для колебаний и через центр сверлить не нужно.
То же будет в любом тоннеле со входом и выходом - как вкатитесь без трения, так и выкатитесь. Хоть в 100 метрах, хоть в 1000 километрах.
Елена Носкова
Елена Носкова
70 640
Интересный вопрос... заставляет задуматься
Зиябидин Туруев Та да...
То, что он будет "гасать" туда-сюда, постепенно сокращая расстояние - понятно (хотя и это уже интересно!).
А вот дальше - самое интересное: он что, в конце концов,...будет просто "зависать" в "воздухе"???
он сгорит и будет вкусное мясо около ядра огромная температура!!!
В центре ...Правда сначала туда сюда погоняет.
Зиябидин Туруев "Погоняет"... Улыбнуло )))
Бернат Ермагамбетов А вот интересно притяжение действует к центру земли,а в центре получается невесомость?
Нурзила Мешитбаева пролетает центр с первой космической скоростью, смотри мой ответ.

Похожие вопросы