Fuerzas de la Tierra. fuerza gravitacional de la tierra

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Fuerzas de la Tierra. fuerza gravitacional de la tierra
Fuerzas de la Tierra. fuerza gravitacional de la tierra
Anonim

Cada cambio siempre requiere algo de esfuerzo. Cualquier cambio no ocurrirá sin algún impacto. Y un ejemplo obvio de esto es nuestro planeta natal, que se formó bajo la influencia de varios factores durante miles de millones de años. También es importante que los constantes procesos de cambio de la Tierra sean el resultado no solo de fuerzas externas, sino también internas, aquellas que se esconden en lo profundo de las entrañas de la geosfera.

Y si en dos o tres décadas la apariencia de nuestro planeta puede cambiar más allá del reconocimiento, entonces obviamente no será superfluo comprender los procesos cuya influencia condujo a esto.

Cambio desde dentro

Alturas y depresiones, desniveles y rugosidades, así como muchas otras características del relieve terrestre: todo esto se actualiza constantemente, se derrumba y se forma por poderosas fuerzas internas. Muy a menudo, su manifestación permanece fuera de nuestro campo de visión. Sin embargo, incluso en este momento, la Tierra está experimentando gradualmente uno u otro cambio, que a largo plazo será mucho más significativo.

Desde que eraLos antiguos romanos y griegos notaron el levantamiento y el hundimiento de varias secciones de la litosfera, lo que provocó todos los cambios en los contornos de los mares, la tierra y los océanos. Muchos años de investigación científica utilizando diversas tecnologías y dispositivos lo confirman plenamente.

Crecimiento de cadenas montañosas

El movimiento lento de secciones individuales de la corteza terrestre conduce gradualmente a su superposición. Chocando en movimiento horizontal, sus espesores se doblan, arrugan y transforman en pliegues de diferentes escalas y pendientes. En total, la ciencia distingue dos tipos de movimientos de formación de montañas (orogenia):

  • Soplo de capas: forma tanto pliegues convexos (cadenas montañosas) como cóncavos (depresiones en cadenas montañosas). De ahí proviene el nombre de las montañas plegadas, que se derrumban gradualmente con el tiempo, dejando atrás solo la base. En él se forman llanuras.
  • Fractura de capas: las masas rocosas no solo pueden aplastarse en pliegues, sino también estar sujetas a fallas. De esta forma, se forman montañas en bloques plegados (o simplemente en bloques): patines, grabens, horsts y sus otros componentes surgen cuando las secciones de la corteza terrestre se desplazan verticalmente (hacia arriba/hacia abajo) entre sí.
fuerza de la tierra
fuerza de la tierra

Pero la fuerza interna de la Tierra es capaz no solo de convertir llanuras en montañas y destruir los antiguos contornos de las colinas. Los movimientos de las placas litosféricas también generan terremotos y erupciones volcánicas, que suelen ir acompañadas de monstruosas devastaciones y muertes humanas.

Respiración debajo de los intestinos

Es difícil incluso imaginar que el concepto de "volcán" familiar para todas las personas en la antigüedad tenía una connotación mucho más formidable. En un principio, la verdadera razón de tal fenómeno, según la costumbre, estaba asociada con la desaprobación de los dioses. Los flujos de magma brotados de las profundidades eran considerados un severo castigo desde arriba por las f altas de los mortales. Las pérdidas catastróficas por erupciones volcánicas se conocen desde los albores de nuestra era. Así, por ejemplo, la majestuosa ciudad romana de Pompeya fue borrada de la faz del planeta Tierra. La fuerza del planeta en ese momento se manifestó por el poder aplastante del ahora conocido volcán Vesubio. Por cierto, la autoría de este término se asigna históricamente a los antiguos romanos. Así llamaron a su dios del fuego.

fuerza gravitatoria de la tierra
fuerza gravitatoria de la tierra

Para el hombre moderno, un volcán es una colina en forma de cono sobre grietas en la corteza. A través de ellos, el magma sale a la superficie de la tierra, al fondo del mar o del océano, junto con gases y fragmentos de roca. En el centro de dicha formación hay un cráter (traducido del griego - "cuenco"), a través del cual se produce la eyección. Cuando se solidifica, el magma se convierte en lava y forma los contornos del propio volcán. Sin embargo, incluso en las laderas de este cono, a menudo aparecen grietas que forman cráteres parásitos.

igual a la gravedad de la tierra
igual a la gravedad de la tierra

Muy a menudo, las erupciones van acompañadas de terremotos. Pero el mayor peligro para todos los seres vivos son precisamente las emisiones de las entrañas de la Tierra. La liberación de gases del magma ocurre extremadamente rápido, por lo que posteriormente se producen poderosas explosiones:lugar común.

Por el tipo de acción, los volcanes se dividen en varios tipos:

  • Activo - aquellos sobre la última erupción de los que hay información documental. Los más famosos entre ellos: Vesubio (Italia), Popocatepetl (México), Etna (España).
  • Potencialmente activos: entran en erupción muy raramente (una vez cada varios miles de años).
  • Extinto: los volcanes tienen este estado, cuyas últimas erupciones no han sido documentadas.

El impacto de los terremotos

Los desplazamientos de las rocas a menudo provocan rápidas y fuertes fluctuaciones de la corteza terrestre. La mayoría de las veces esto sucede en la región de las altas montañas; estas áreas continúan formándose continuamente hasta el día de hoy.

El lugar donde se originan los cambios en las profundidades de la corteza terrestre se llama hipocentro (centro). De él se propagan ondas que crean vibraciones. El punto en la superficie de la tierra, directamente debajo del cual se encuentra el foco: el epicentro. Aquí es donde se observan los temblores más fuertes. A medida que se alejan de este punto, se desvanecen gradualmente.

La ciencia de la sismología, que estudia el fenómeno de los terremotos, distingue tres tipos principales de terremotos:

  1. Tectónico - el principal factor formador de montañas. Ocurre como resultado de colisiones entre plataformas oceánicas y continentales.
  2. Volcánica: surgen como resultado de flujos de lava al rojo vivo y gases del interior de la tierra. Suelen ser bastante débiles, aunque pueden durar varias semanas. En la mayoría de los casos, son presagios de erupciones volcánicas, que están plagadas de consecuencias mucho más graves.
  3. deslizamiento de tierra - ocurre como resultado del colapso de las capas superiores de la tierra, cubriendo vacíos.

La fuerza de los terremotos se determina en una escala Richter de diez puntos utilizando instrumentos sismológicos. Y cuanto mayor sea la amplitud de la onda que se produce en la superficie terrestre, más tangible será el daño. Los terremotos más débiles, medidos en 1-4 puntos, pueden ignorarse. Se registran solo con instrumentos sismológicos sensibles especiales. Para las personas, se manifiestan como máximo en forma de vasos temblorosos u objetos que se mueven ligeramente. En su mayor parte, son completamente invisibles a la vista.

A su vez, las fluctuaciones de 5 a 7 puntos pueden provocar varios daños, aunque sean menores. Los terremotos más fuertes ya son una seria amenaza, dejando atrás edificios destruidos, infraestructura casi completamente destruida y pérdidas humanas.

gravedad en la tierra
gravedad en la tierra

Cada año, los sismólogos registran unas 500 mil vibraciones de la corteza terrestre. Afortunadamente, las personas solo sienten una quinta parte de este número, y solo 1000 de ellas causan daños reales.

Más sobre lo que afecta a nuestra casa común desde el exterior

Cambiando continuamente el relieve del planeta, la fuerza interna de la Tierra no queda como único elemento formativo. Numerosos factores externos también están directamente involucrados en este proceso.

Destruyendo numerosas irregularidades y llenando depresiones subterráneas, hacen una contribución tangible al proceso de cambio continuo en la superficie de la Tierra. Vale la pena pagarTenga en cuenta que, además de las corrientes de agua, los vientos devastadores y la acción de la gravedad, también afectamos directamente a nuestro propio planeta.

Cambiado por el viento

La destrucción y transformación de las rocas ocurre principalmente bajo la influencia de la meteorización. No crea nuevas formas de relieve, sino que descompone los materiales sólidos en un estado friable.

En espacios abiertos, donde no hay bosques ni otros obstáculos, las partículas de arena y arcilla pueden moverse distancias considerables con la ayuda de los vientos. Posteriormente, sus acumulaciones forman accidentes geográficos eólicos (el término proviene del nombre del antiguo dios griego Eolo, el señor de los vientos).

fuerza gravitacional de un satelite en la tierra
fuerza gravitacional de un satelite en la tierra

Ejemplo: colinas de arena. Los barchans en los desiertos se crean exclusivamente por la acción del viento. En algunos casos, su altura alcanza cientos de metros.

fuerzas que actúan sobre el suelo y
fuerzas que actúan sobre el suelo y

Los depósitos sedimentarios de montaña que consisten en partículas de polvo pueden acumularse de la misma manera. Son de color amarillo grisáceo y se llaman loess.

Debe recordarse que, moviéndose a gran velocidad, varias partículas no solo se acumulan en nuevas formaciones, sino que también destruyen gradualmente el relieve que encuentran en su camino.

Hay cuatro tipos de meteorización de rocas:

  1. Químico - consiste en reacciones químicas entre los minerales y el medio ambiente (agua, oxígeno, dióxido de carbono). Como resultado, las rocas se destruyen, su componente químico sufre cambios con la formación adicional de otros nuevos.minerales y compuestos.
  2. Físico: provoca la desintegración mecánica de las rocas bajo la influencia de una serie de factores. En primer lugar, la meteorización física se produce con importantes fluctuaciones de temperatura durante el día. Los vientos, junto con los terremotos, las erupciones volcánicas y los flujos de lodo, también son factores en la meteorización física.
  3. Biológico: se lleva a cabo con la participación de organismos vivos, cuya actividad conduce a la creación de una formación cualitativamente nueva: el suelo. La influencia de animales y plantas se manifiesta en procesos mecánicos: triturar rocas con raíces y pezuñas, cavar hoyos, etc. Los microorganismos juegan un papel particularmente importante en la meteorización biológica.
  4. Radiación o meteorización solar. Un ejemplo característico de la destrucción de rocas bajo tal impacto es el regolito lunar. Junto con esto, la meteorización por radiación también afecta a las tres especies mencionadas anteriormente.

Todos estos tipos de meteorización a menudo aparecen combinados, combinados en diversas variaciones. Sin embargo, las diferentes condiciones climáticas también afectan el dominio de uno. Por ejemplo, en lugares con un clima seco y en zonas montañosas altas, a menudo se produce meteorización física. Y para áreas con un clima frío, donde las temperaturas a menudo fluctúan a 0 grados centígrados, no solo es característica la intemperie helada, sino también orgánica, junto con la química.

Efecto de gravedad

Ninguna lista de las fuerzas externas de nuestro planeta estará completa sin mencionar la interacción fundamental de todos los materialescuerpos es la fuerza gravitatoria de la Tierra.

Destruidas por numerosos factores naturales y artificiales, las rocas siempre están sujetas a movimiento desde las áreas elevadas del suelo hacia las más bajas. Es así como se generan derrumbes y pedregales, también se presentan coladas de lodo y derrumbes. La fuerza gravitatoria de la Tierra a primera vista puede parecer algo invisible en el contexto de manifestaciones poderosas y peligrosas de otros factores externos. Sin embargo, todo su impacto en el relieve de nuestro planeta simplemente se nivelaría sin la gravitación universal.

cual es la gravedad de la tierra
cual es la gravedad de la tierra

Echemos un vistazo más de cerca a los efectos de la gravedad. Bajo las condiciones de nuestro planeta, el peso de cualquier cuerpo material es igual a la fuerza de gravedad de la Tierra. En la mecánica clásica, esta interacción describe la ley de gravitación universal de Newton, conocida por todos desde la escuela. Según él, la F de la gravedad es igual al producto de m y g, donde m es la masa del objeto y g es la aceleración de la gravedad (siempre igual a 10). Al mismo tiempo, la fuerza de gravedad de la superficie de la Tierra afecta a todos los cuerpos ubicados tanto directamente como cerca de ella. Si el cuerpo se ve afectado exclusivamente por la atracción gravitatoria (y todas las demás fuerzas están mutuamente equilibradas), está sujeto a caída libre. Pero a pesar de toda su idealidad, tales condiciones, donde las fuerzas que actúan sobre el cuerpo cerca de la superficie de la Tierra, de hecho, están niveladas, son características del vacío. En la realidad cotidiana, tienes que enfrentarte a una situación completamente diferente. Por ejemplo, un objeto que cae en el aire también se ve afectado por la cantidad de resistencia del aire. Y aunque la fuerza de gravedad de la Tierraserá mucho más fuerte, este vuelo ya no será verdaderamente libre por definición.

Es interesante que el efecto de la gravedad existe no solo en las condiciones de nuestro planeta, sino también a nivel de nuestro sistema solar en su conjunto. Por ejemplo, ¿qué atrae a la luna con más fuerza? ¿Tierra o Sol? Sin un título en astronomía, muchos probablemente se sorprenderán con la respuesta.

fuerza de resistencia de tierra
fuerza de resistencia de tierra

¡Porque la fuerza de atracción del satélite por la Tierra es unas 2,5 veces menor que la del sol! ¿Sería razonable pensar en cómo el cuerpo celeste no arranca a la Luna de nuestro planeta con un impacto tan fuerte? De hecho, a este respecto, el valor, que es igual a la fuerza de gravedad de la Tierra en relación con el satélite, es significativamente inferior al del Sol. Afortunadamente, la ciencia también puede responder a esta pregunta.

La cosmonáutica teórica utiliza varios conceptos para estos casos:

  • Alcance del cuerpo M1 - el espacio circundante alrededor del objeto M1, dentro del cual se mueve el objeto m;
  • El cuerpo m es un objeto que se mueve libremente en el ámbito del objeto M1;
  • El cuerpo M2 es un objeto que perturba este movimiento.

Parecería que la fuerza gravitatoria debería ser decisiva. La Tierra atrae a la Luna mucho más débilmente que el Sol, pero hay otro aspecto que tiene el efecto final.

El punto es que M2 tiende a romper la conexión gravitatoria entre los objetos m y M1 al dotarlos de diferentes aceleraciones. El valor de este parámetro depende directamente de la distancia de los objetos a M2. Sin embargo, la diferencia entre las aceleraciones dadas por el cuerpo M2 sobre m y M1 será menor que la diferencia entre las aceleraciones m y M1 directamente en el campo gravitatorio de este último. Este matiz es la razón por la que M2 no puede separar m de M1.

Imaginemos una situación similar con la Tierra (M1), el Sol (M2) y la Luna (m). La diferencia entre las aceleraciones que genera el Sol en relación con la Luna y la Tierra es 90 veces menor que la aceleración media característica de la Luna en relación con la esfera de acción de la Tierra (su diámetro es de 1 millón de km, la distancia entre la Luna y la Tierra es de 0,38 millones de kilómetros). El papel decisivo no lo juega la fuerza con la que la Tierra atrae a la Luna, sino la gran diferencia de aceleraciones entre ellas. Gracias a esto, el Sol solo puede deformar la órbita de la Luna, pero no arrancarla de nuestro planeta.

Vayamos aún más lejos: el efecto de la gravedad es, en diversos grados, característico de otros objetos en nuestro sistema solar. ¿Qué efecto tiene, dado que la gravedad en la Tierra es muy diferente a la de otros planetas?

la fuerza de la tierra atrae
la fuerza de la tierra atrae

Esto afectará no solo el movimiento de las rocas y la formación de nuevos accidentes geográficos, sino también su peso. Asegúrese de tener en cuenta que este parámetro está determinado por la magnitud de la fuerza de atracción. Es directamente proporcional a la masa del planeta en cuestión e inversamente proporcional al cuadrado de su propio radio.

Si nuestra Tierra no fuera plana en los polos y alargada cerca del ecuador, el peso de cualquier cuerpo en toda la superficie del planeta sería el mismo. Pero no vivimos en una bola perfecta, y el radio ecuatorial es más largo.polar unos 21 km. Por lo tanto, el peso del mismo objeto será mayor en los polos y menor en el ecuador. Pero incluso en estos dos puntos, la fuerza de gravedad en la Tierra difiere ligeramente. La pequeña diferencia de peso del mismo objeto solo se puede medir con una balanza de resorte.

Y se desarrollará una situación completamente diferente en las condiciones de otros planetas. Para mayor claridad, echemos un vistazo a Marte. La masa del planeta rojo es 9,31 veces menor que la de la Tierra y el radio es 1,88 veces menor. El primer factor, respectivamente, debería reducir la fuerza de la gravedad en Marte en comparación con nuestro planeta en 9,31 veces. Al mismo tiempo, el segundo factor lo aumenta en 3,53 veces (1,88 al cuadrado). Como resultado, la fuerza de la gravedad en Marte es aproximadamente un tercio de la de la Tierra (3,53: 9,31=0,38). En consecuencia, una roca con una masa de 100 kg en la Tierra pesará exactamente 38 kg en Marte.

Dada la gravedad inherente a la Tierra, se puede comparar en una fila entre Urano y Venus (cuya gravedad es 0,9 veces menor que la de la Tierra) y Neptuno y Júpiter (su gravedad es mayor que la nuestra en 1,14 y 2,3 veces, respectivamente). Se observó que Plutón tiene el menor efecto de la gravedad: 15,5 veces menos que las condiciones terrestres. Pero la atracción más fuerte está fijada en el Sol. Supera al nuestro en 28 veces. En otras palabras, un cuerpo que pesa 70 kg en la Tierra pesaría hasta aproximadamente 2 toneladas allí.

El agua fluirá debajo de la capa de mentira

Otro importante creador ya la vez destructor de relieves es el agua en movimiento. Sus caudales forman con su movimiento amplios valles fluviales, cañones y quebradas. Sin embargo, incluso pequeñas cantidadescuando se mueven lentamente, pueden formar un relieve de vigas de barranco en lugar de las llanuras.

Abrirse paso a golpes a través de cualquier obstáculo no es el único lado de la influencia de las corrientes. Esta fuerza externa también actúa como transportador de fragmentos de roca. Así es como se forman varias formaciones de relieve (por ejemplo, llanuras planas y crecimientos a lo largo de los ríos).

En particular, la influencia del agua que fluye afecta a las rocas fácilmente solubles (piedra caliza, tiza, yeso, sal de roca) que se encuentran cerca de la tierra. Los ríos los apartan gradualmente de su camino, precipitándose hacia las profundidades del interior de la tierra. Este fenómeno se llama karst, como resultado del cual se forman nuevos accidentes geográficos. Cuevas y embudos, estalactitas y estalagmitas, abismos y depósitos subterráneos: todo esto es el resultado de una larga y poderosa actividad de las masas de agua.

fuerzas que actúan sobre un cuerpo en la superficie terrestre
fuerzas que actúan sobre un cuerpo en la superficie terrestre

Factor de hielo

Junto con las aguas que fluyen, los glaciares no están menos involucrados en la destrucción, el transporte y la deposición de rocas. Creando así nuevos accidentes geográficos, suavizan las rocas, forman colinas manchadas, crestas y cuencas. Estos últimos a menudo se llenan de agua y se convierten en lagos glaciares.

gravedad de la superficie terrestre
gravedad de la superficie terrestre

La destrucción de las rocas por medio de los glaciares se denomina exaración (erosión glaciar). Al penetrar en los valles de los ríos, el hielo expone sus lechos y paredes a fuertes presiones. Las partículas sueltas se arrancan, algunas de ellas se congelan y, por lo tanto, contribuyen a la expansión de las paredes de la profundidad del fondo. Como resultado, los valles de los ríos toman la forma dela menor resistencia para el avance del hielo es un perfil en forma de artesa. O, según su nombre científico, valles glaciares.

por que fuerza la tierra
por que fuerza la tierra

El derretimiento de los glaciares contribuye a la creación de sandra: formaciones planas formadas por partículas de arena acumuladas en agua congelada.

Somos la fuerza exterior de la Tierra

Dadas las fuerzas internas que actúan sobre la Tierra y los factores externos, es hora de mencionarte a ti y a mí, aquellos que han estado provocando cambios tremendos en la vida del planeta durante más de una década.

Todos los accidentes geográficos creados por el hombre se denominan antropogénicos (del griego antropos - hombre, genesisum - origen y factor latino - negocio). Hoy, la mayor parte de este tipo de actividad se lleva a cabo utilizando tecnología moderna. Además, los nuevos desarrollos, la investigación y el impresionante apoyo financiero de fuentes privadas/públicas aseguran su rápido desarrollo. Y esto, a su vez, estimula constantemente un aumento en el ritmo de la influencia antropogénica humana.

poder del planeta tierra
poder del planeta tierra

Las llanuras se ven especialmente afectadas por los cambios. Esta zona siempre ha sido una prioridad para el asentamiento, construcción de viviendas e infraestructura. Además, la práctica de construir terraplenes y nivelar artificialmente el terreno se ha vuelto completamente común.

El entorno también está cambiando con el propósito de la minería. Con la ayuda de la tecnología, la gente está excavando enormes canteras, perforando minas y construyendo terraplenes en los lugares donde se encuentran los vertederos de rocas estériles.

A menudo escala de actividadhumanos son comparables con la influencia de los procesos naturales. Por ejemplo, los avances tecnológicos modernos nos brindan la capacidad de crear canales enormes. Además, en un tiempo mucho más corto, en comparación con la formación similar de valles fluviales por el flujo de agua.

Los procesos de destrucción del relieve, llamados erosión, se ven muy agravados por la actividad humana. En primer lugar, el suelo se ve afectado negativamente. Esto se ve facilitado por el arado de laderas, la deforestación al por mayor, el pastoreo desmedido de ganado y la colocación de superficies de caminos. La erosión se ve agravada aún más por el ritmo cada vez mayor de la construcción (especialmente para la construcción de edificios residenciales, que requieren trabajo adicional, como la puesta a tierra, que mide la resistencia de la tierra).

igual a la gravedad de la tierra
igual a la gravedad de la tierra

El siglo pasado estuvo marcado por la erosión de aproximadamente un tercio de la tierra cultivada del mundo. Estos procesos tuvieron lugar en la mayor escala en las grandes áreas agrícolas de Rusia, Estados Unidos, China e India. Afortunadamente, el problema de la erosión de la tierra se está abordando activamente a nivel internacional. Sin embargo, la principal contribución para reducir el impacto destructivo en el suelo y recrear áreas previamente destruidas será realizada por la investigación científica, las nuevas tecnologías y los métodos competentes para su aplicación por parte de los humanos.

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