crossorigin 无效:能否只以地心引力穿越地球?

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/05/06 04:04:52
在理论情况下,从北极点穿过地心到南极点有一个通道,将一20KG重物放入,重物能否穿过地心到达南极点?能的话需要多长时间?不能的话写出理由。
请写出论证过程

理想状况:(可以)
如果没有任何外力而且假想地球是一个理想的的质量均匀的标准实心球体,只以地心引力可以穿越地球。它的原理跟理想的弹簧振子一样,没有任何能量损失,到达南极点的时候速度为零反向加速度最大。(至于穿越所需的时间需要用微积分和地球精确的数据算出,但是精确的数据人类至今没有测到)
实际状况:(不可以)
但是地球是椭圆形不规则球体,而且物体运动过程中还受到很多阻力。并且由于地球引力的不均匀,物体在一个直的洞内穿越地球是一定会碰壁的。所以结果就像现实中的弹簧振子一样有很多能量损失,最终停在地心处(不是几何上的地心,也不一定是地球的重心,而是球体受力平衡的地方)。
注:lizhiedison无耻 抄袭我的手打理论。我修改了一下就发现有人抄袭!

这是根本办不到的
因为地心的引力是整个地球的质量累加在一起,也就是球一下积分,算出的引力近似可以等于地球俄所有质量聚在地球中心产生的引力是一样的效果
在大的范围内地球可以看成是对称的,因此掉的最大距离就是从一头掉到地心。

当然不能,不过理想状态下也许行
假设下落过程无阻力,且加速度不变(也就是说假设地心引力来自地球中心一点)那么重物刚好可以到达南极点。

可是下过程中是有空气阻力的,重物还没到达南极点就会落回来,重物会一直在这个通道里上上下下,最后停在地心,也就是说所有的能量都被空气摩擦力消耗了。
当然,地心引力并不是产生自地心

这问题相当难,我知道万有引力公式适用于质点或匀质球体(球心即为等效质心)。
但万有引力的公式F=GM1M2/(r^2)对于匀质球体来讲质心之间的距离必须大于等于两球半径和,当你所谓的重物到地球内部时,上面的公式就不适用了。

理想状况:(可以)
如果没有任何外力而且假想地球是一个理想的的质量均匀的标准实心球体,只以地心引力可以穿越地球。它的原理跟理想的弹簧振子一样,没有任何能量损失,到达南极点的时候速度为零反向加速度最大。(至于穿越所需的时间需要用微积分和地球精确的数据算出,但是精确的数据人类至今没有测到)
实际状况:(不可以)
但是地球是椭圆形不规则球体,而且物体运动过程中还受到很多阻力。并且由于地球引力的不均匀,物体在一个直的洞内穿越地球是一定会碰壁的。所以结果就像现实中的弹簧振子一样有很多能量损失,最终停在地心处(不是几何上的地心,也不一定是地球的重心,而是球体受力平衡的地方)。

如果没有任何外力而且假想地球是一个理想的的质量均匀的标准实心球体,只以地心引力可以穿越地球。它的原理跟理想的弹簧振子一样,没有任何能量损失,到达南极点的时候速度为零反向加速度最大。但是地球是椭圆形不规则球体,而且物体运动过程中还受到很多阻力。并且由于地球引力的不均匀,物体在一个直的洞内穿越地球是一定会碰壁的。所以结果就像现实中的弹簧振子一样有很多能量损失,最终停在地心处。
就算能穿越,地心这么热,地球上任何东西都化了!!