如果地球上有個深坑,垂直貫穿地球,人跳進去會怎麼樣

時間 2021-05-05 14:11:10

1樓:匿名使用者

如果忽略空氣阻力,下落時也不與坑(其實是一個洞)壁接觸,這個人會永遠在這個坑中來回上下。

人跳進去後,為自由落體運動,越接近地心,速度越快。通過地心後,速度變慢,到地球另一面的坑口時,速度降為零。從坑口露一下頭,再反向落入坑中向下運動,速度再次越來越快,到地心達到最大速度。

通過地心後速度變慢,再回到跳下時的坑口。如此往復,永遠在這個坑中上上下下。

如果計空氣阻力,下落時不與坑壁接觸,這個人最終會停留在地心位置,懸在那裡不動。

由於空氣阻力,人每一次在坑中往返,距離都比上一次短一些,最終停在地心位置,不上也不下。

2樓:科幻老怪

人跳不進去。因為深坑下面沒有物質,也就是腳下沒有物質,就沒有萬有引力,所以人無處可掉。因為坑上沒有萬有引力使人產生重力。

如果有一個初速度,或者說給一個向下的力,人不僅會穿出深坑,而且會一直上升到衛星軌道上面。這裡的「如果」坑是理想的的坑,並且穿出坑外時空氣阻力忽略不計。

3樓:windy漂浮星空

地磁不會把人體吸引在地心,假如地球有個垂直貫穿的洞,人跳進去會達到地球的另一個對應的地方。但這個「假如」是不存在的,因為地心是高達幾千度熾熱的岩漿流,連金剛石都能熔化何況人體呢,這樣的「深坑」會導致地球板塊壓力釋放形成火山口。

4樓:好這一口

其實,這個問題不用在這裡**,這個問題在挖這個深坑的時候就已經找到答案了。

5樓:4123老開心

會化為灰燼,因為地心的溫度可以融化岩石!

6樓:斜陽紫煙

最多掉入地心,從地心向任何一個方向引力都指向地心的。

7樓:皇迪智慧

你會掉到岩漿,連飛灰都沒有

人如果跳進一個可以垂直貫穿地球的洞裡面會發生什麼?

8樓:科學地平線

這已經不是腦洞了,因為劉慈欣的科幻**《地球大炮》和好萊塢大片《全面回憶2》中都有涉及,而且在文中和劇中處在主角光環之下,當然在文中和劇中,使用的都是交通工具穿越這條隧道,但假如跳進去的是一個自由落體,不受任何控制的人,那完全就不一樣了!

這條隧道造在**比較好?

科幻**《地球大炮》中的是貫通南北極,穿越地心的隧道。好萊塢大片《全面回憶2》中則是南美到英國之間的隧道,兩個都有優缺點,我們來簡單分析下!

透過地心貫通南北極《地球大炮》出口兩頭就是北極和南極的地軸中心,此處終年冰雪,極度寒冷,大都時候不是南極是極夜就是北極是極夜,從交通方面來看這條隧道是不可取的,但地球大炮的功能並不是交通,因此這在《地球大炮》中的交通問題可以忽略不計。

《全面回憶2》中的隧道這是與地軸有一個傾角,因為它貫通的是南美和英國之間,目的是交通,從理論上說地球表面最短的是測地線,但直接貫通球體上兩點的隧道很明顯是最短的,相當於走了捷徑。那麼從隧道中的交通工具上下轉換**體自由落體時,該選擇哪種隧道呢?毫無疑問是貫通地軸南北極《地球大炮》中的隧道。

理由很簡單,因為地球自轉會產生科氏力,如果不和地軸重合的話,人體在自由落體過程中很快就會碰撞內壁,至於會不會被撞死這得看人體下落過程中的保護措施如何了,如果是無保護,那麼碰撞內壁致死已經很人道了!因為越往下溫度越高,最終在地心超過5500攝氏度,而人體長時間承受的溫度估計不超過60攝氏度!

但從南北極隧道往下跳真的就會從另一頭出來嗎?未必,因為除開地球自轉以外,它還受到了公轉的「離心力」效應,因此南北極隧道只是推遲了「碰壁」這種情況的發生,但無法避免!人體在隧道中的運動方式。

最理想的狀態是,比如忽略地球自轉和公轉的離心力,忽略大氣產生的阻力,忽略能量損失,那麼人體會在這條隧道中上下往復直線運動,一直到地球毀滅!或者受到空氣阻力因素,最終將停留在地心!但事實上會受到多種因素影響,上文中提及科氏力和「離心力」的影響,在這裡我們詳細說明下。

地球自轉形成的科氏力

這個有一個非常簡單的實驗即可瞭解,我們中學就瞭解的傅科擺,它的運動行為可以很好的解釋地球自轉引起的運動。

假如地球不自轉,那麼傅科擺的擺動會嚴格回到一條直線上,即來回擺動的水滴軌跡就是一條線來回,但地球在自轉,干擾了這個軌跡,它會因為緯度的不同而相應改變,緯度越高時轉動速度越快,而在低緯度和赤道上的擺幾乎不轉動。

因此不在地球自轉軸上地球自由**運動時,很快就會受到科氏力的作用到側壁上,在繼續往下,科氏力的作用就不明顯了,產生改變運動方向更明顯,結果就是翻滾著,至於這個人什麼時候會因為喊聲致命傷害我們就很難確定了,因為不久後高溫也將吞噬他。

公轉形成「離心力」

如果地軸南北極的隧道,科氏力將不需要考慮,但需要考慮「離心力」,地球在換太陽軌道上自轉的同時也在公轉,相對於自轉的線速度約465米/秒,公轉速度則高達30千米/秒左右,這個速度是人類的飛船都難以企及的速度,因此它產生的離心力足以對抗太陽對它的引力。因此假設人體從北極掉往地心時,途中即會受到離心力的作用而逐漸碰撞內壁,但我們可以相信這個比科氏力要不明顯,因為地球公轉軌道半徑是1.5億千米!

地球核心在公轉離心力的條件下偏移,但各位不用擔心地核從哪個區域被甩出來,因為公轉的的同時地球也在自轉,因此黃道平面與地球切面出任何位置機會均等。不過「離心」力還不夠大哈!

地球自轉軸與黃道面有個角度,也就是地球自轉軸傾角,因此這個「離心力"的角度還不合南北隧道垂直,而是相差一個地軸自轉軸傾角,也就是23.5度!南北極往下掉,這個碰壁事件會晚一點發生,但絕對會發生!

我們能製造這條隧道嗎?事實上要製造這條隧道很難,高溫是第一影響,從地面到地心是一個溫度逐漸增加的過程,引力坍縮能就是這個能量**之一,而放射性衰變則是第二,兩者雙重作用下,地心的溫度高達5500攝氏度以上,而地球上最耐高溫的材料也不過4000攝氏度而已。

第二個影響則是地球核心的流動,比如地球磁場就來自於核心的流動,我們地球上的山脈的原動力就來自於板塊運動,而板塊則依附於地幔之上,而地幔的運動帶動了這些板塊運動。整個流程串起來你會發現這個沒有任何強度的材料不會被這個運動所破壞。因為它是在是太強大了!

第三個問題則是如何穿過地核,我們先忽略此處高溫,因為高壓核心的材料密度是水的11倍左右,普通岩石的4倍,這裡的材料比鋼鐵還堅硬,但卻是可流動的,換句話說它的材料性質可能和鈦合金很像,如果切割它非常有可能切不斷,是撕裂的,這種材料加工是個大問題,鈦合金就是這樣!當然鐳射切割也許沒那麼麻煩!

但事實上我們向地心挖地道本事從上世紀九十年代後就沒見長,科拉深鑽孔的12262米深的記錄保持了很久,當然後來庫頁島的一口油井超過了它的記錄,但也極其有限,不過13千米左右!地球直徑大約12700千米,不過千分之一而已,看誰有能力吹個牛,來挖穿地球?

腦洞大開,如果挖一條貫穿地球的隧道,跳下去會怎麼樣

9樓:好打架的北極熊

1)我記得中學物理課時想過這個問題,如果忽略空氣阻力,地球質量分佈不均勻,隧道的摩擦(北半球有落體偏東現象,可能會摩擦隧道壁)等,當你到達隧道另一端剛好速度為零,中間運動過程可以近似做減諧運動。如果在那端不上去會一直往復運動。

2)推薦一部電影:全面回憶(我記得我高中看過這個電影)蠻不錯的,科幻片,中間有一個交通工具就是貫穿地球的隧道。

3)中間運動的證明可以自己算。

10樓:奇趣探索實驗

上天入地是人們一直以來的夢想,由於地質結構及其複雜,入地比上天實施起來就難上了很多,那麼假設在地球挖個洞洞穿 ,跳下去會落在**呢

如果地球的正中心垂直穿個洞(穿透)這時從一頭掉下去一個人,下去的那人會不會停在中間?上不來下不去了呢

11樓:村裡那點事丶

掉下去的時候由於重力有個加速度,不考慮空氣阻力的話。到地心的速度會讓繼續往原來的方向走,由於有反方向的重力,有個反方向的加速度,到達地球的另一面 ,速度為零,跟起始的位置相對稱!~你會來回移動,像鐘擺一樣!~

12樓:僃哥

地球的核心部分是由什麼東西組成的,現在還知道得很少。有些人認為在幾百公里厚的堅硬的地殼下面,就是熾熱的液體。有些人認為整個地球一直到中心都是凝固的。

要解答這個問題比較困難,因為現在最深的礦井也只有7.5公里深(人跡能到的最深的礦井更淺,只有3.3公里),而地球的半徑卻是6400公里。如果能夠沿著地球的直徑鑽一個洞一直穿過它,那不用說這種問題就可以解決了。可是現在的技術還遠不能實現這樣的計劃──雖然現在在地殼上所鑿的井的總長度已經超過了地球的直徑。

關於穿過地球鑽鑿地道的事,18世紀的數學家莫泊丟和哲學家伏爾泰曾經想過。已故的法國天文學家佛蘭馬理翁曾經把這個計劃重新提了出來(當然是另一個計劃,規模也比較小)。 當然,像這一類的事情,直到現在還沒有人做過;不過我們可以想象有這麼一個無底洞,用來研究一個有趣的問題。

如果你落進了這樣一個無底洞,你會怎麼樣呢(暫時讓我們忘記空氣的阻力)?和洞底相撞是不會的,因為這裡沒有底。那麼,你會停留在**呢?

停留在地球的中心嗎?不會的。 當你落到地球中心的時候,你的身體下落的速度會有這樣大(大約8公里每秒),使你根本沒法停留在這一點上。

你會繼續不斷向前飛去,運動速度逐漸變慢,一直飛到洞的另一端的邊緣。到了這裡,你就應當牢牢地抓住洞邊,不然你又要落進洞裡,再來一次穿洞旅行,在洞的另一端出現。如果在那裡你還是抓不住任何東西,那你又會重新落進洞裡,就這樣來回擺動,沒完沒了。

力學告訴我們,在這種條件下(讓我再說一次,如果不計算洞裡空氣的阻力),物體應當不停地來回擺動。 這樣穿洞一次,需要多少時間呢?整個路程來回一次需要84分24秒,用整數來說,約是一小時半。

佛蘭馬理翁接下去說: 如果這個洞是順著從一個極到另一個極的地軸掘的,情況就會像上面說的那樣。可是,如果我們把出發點移到別的緯度上,移到歐洲、亞洲或非洲大陸上,那麼就得把地球自轉的影響也計算進去。

大家知道,地球表面上的每一個點都在奔跑。赤道上的各點每秒鐘跑465米,而在巴黎的緯度上,每秒鐘跑300米。由於離地球的自轉軸越遠,圓周的速度越大,所以扔進洞裡的小鉛球不會筆直地落進去,而要略微偏向東面。

因此如果在赤道上挖掘無底洞,就應該把它掘得極寬,或者掘得十分傾斜,因為從地面落下的物體所走的路,會遠遠離開地心而偏向東面。 使洞的入口是在南美洲的一個高原上,這個高原的高度假定是兩公里,而洞的對面那一端是在海面上,那麼,因為不小心而落進美洲那一端洞口的人,在到達對面洞口時候的速度,一定可以使他在出洞口以後再向上飛兩公里。如果洞的兩端都在海面上,那麼那個穿洞的人在洞口出現的時候,飛行速度已經等於零,我們就可以伸出手去接住他。

而在前一種情況下,我們應當小心地間在旁邊,免得和那位飛得極快的旅行家相撞。 我們可能穿越貫通地球的無底洞嗎? 加拿大北卑詩大學物理系教授謝格西回答:

理論上是可以的。在說明這個假設狀況時,我們先忽略摩擦力、地球自轉和其它複雜狀況。請你想象一下,我們從某一點開始,挖一條隧道鑽入地面,直通地心,再由地球另一端鑽出來。

為了簡化問題,我們把地球視為質量均勻分佈的球體;當一個人掉進隧道後,他就會像鐘擺一樣在隧道兩端來回運動。假設這個人的初始速度為每小時0公里(只是剛好掉進洞裡),那麼他的速度會在地心處達到最高,然後漸漸變慢,到地表時速度又是0。作用在這個人身上的重力,會與他到地心之間的距離成正比;在地表最大,在地心為0。

整個過程歷時約42分鐘。如果沒有摩擦力,能量就不會損耗,這個人就會一直在隧道中來回擺盪。 但這在現實世界是不會發生的,原因有很多,其中包括:

我們不大可能挖出一條長12756公里的隧道,挖出來的土也不知道要放**;還有,你得在通過地心熔融的內外核後活下來,那兒的溫度可是高達6000℃。 有趣的是,如果這條隧道不是通過地心,整個過程一樣也是42分鐘左右。這是因為隧道雖然較短,但與通過地心的隧道相比,重力沿此路徑的作用力也較小,因此這個人的速度會較慢。

由於重力和距離的縮小幅度相同,因此通過的時間仍然一樣。

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