כיצד מים שטוחים יכולים לכסות כדור הארץ כדורית?

הטיעון הבסיסי ביותר שגורם למזג האוויר השטוח לפקפק בכדור הארץ כדורית הוא מים.

... ואפילו הרבה לֹאאוזן שטוח שלא הצליח להסביר זאת.

מים תמיד הם מישוריים, שטוחים, תמיד באותו גובה, נכון? כמובן. רק שימו לב למים בכוס, למים באמבטיה, למים באגם וכו '.

אופי המים שנמצא תמיד באותו הגובה משמש בדרך כלל גם בייצור מבנים, כך שהבניין לא יטה.

אך על אדמה כדורית, מים מכסים את האדמה בתנאים קשים.

איך זה יכול להיות?

לכן, עלינו לחזור לסיבה הבסיסית מדוע המים בכוס תמיד שטוחים.

התשובה היא לחץ הידרוסטטי. לחץ הידרוסטטי הוא הלחץ הנגרם על ידי חומרת הנוזל.

המשוואה המתמטית ללחץ הידרוסטטי בנקודה היא

[לטקס] P = \ rho g z [/ לטקס]

כאשר [לטקס] \ rho = [/ לטקס] צפיפות, [לטקס] g = [/ לטקס] תאוצה עקב כוח המשיכה, [לטקס] z = [/ לטקס] גובה.

כפי שהמשוואה מראה, כמות הלחץ ההידרוסטטי תלויה רק ​​בגובה (צפיפות המים והתאוצה עקב כוח המשיכה קבועים).

על מנת שהמים יגיעו לשיווי משקל, הלחץ ההידרוסטטי בכל נקודה באותו מיקום אופקי מסתגל לבעל אותו גובה, ומכאן שהמים שטוחים.

[toggler title = "(הוכחה מתמטית)"]

[מחלק] מתמטיקה [/ מחלק]

משוואה זו נגזרת מכוח המשיכה של הנוזל על שטח מסוים.

התבונן בתמונה למעלה.

כוח המשיכה שחווה משטח A הוא [לטקס] מ"ג [/ לטקס]

[לטקס] \ התחל {align *} w & = mg \

& = \ rho V g \

& = \ rho A z g

\ end {align *} [/ latex]

לפיכך, כמות הלחץ ההידרוסטטי היא

[לטקס] \ התחל {align *}

P & = \ frac {w} {A} \

& = \ frac {\ rho A z g} {A} \

& = \ rho g z

\ end {align *} [/ latex]

[מחלק] מתמטיקה [/ מחיצה] [/ מחליף]

הערך של [לטקס] z [/ לטקס] הוא הגובה הנמדד מעל פני המים רדיאלי לכיוון מרכז האדמה.

מדוע הוא נמדד באופן רדיאלי לכיוון מרכז האדמה? תסתכל על ההוכחה המתמטית שאני מספק. רכיב [לטקס] z [/ לטקס] הוא רכיב המקביל לכוח המשיכה. בעוד שכוח המשיכה מכוון לעבר מרכז כדור הארץ, כך גם ערך [לטקס] z [/ לטקס].

מכאן, אתה אמור להיות מסוגל לקבל מדוע מי ים יכולים לכסות את כדור הארץ שאינו שטוח.

כן, כי בעצם, מפלס המים נמדד בכיוון רדיאלי למרכז האדמה. אם מחשבים את המרחק למרכז האדמה, גובה מפלס המים על כדור הארץ נותר זהה.

אה לא, זה ממציא את זה. למעשה מעולם לא ראיתי מים מעוקלים

כן, אף פעם, כי מה שאתה רואה זה מים בכוסות, מים באמבטיות, אגמים וכדומה. הם אינם גדולים מספיק כדי להראות את מפלס המים המתעקם כדי לעקוב אחר צורת כדור הארץ.

אתה תקוע עם ההגדרה האינטואיטיבית של מפלס המים, שגובה המים חייב להיות תמיד אופקי. כי כל יום זה מה שרואים.

אם כי מים לא תמיד המקרה.

צפה בזה:

אלה המים בחללית ISS (תחנת חלל בינלאומית) - יש השפעה אפס כבידה. שימו לב, המים במצב יציב שם אינם שטוחים. למרות שכפי שאתה יכול לראות כל יום, המים תמיד שטוחים.

אה כן, אם, למשל, אתה לא מאמין בקיומו של ה- ISS, ניתן לעשות אירוע דומה גם במטוס אפס כבידה בֶּאֱמֶת.

הפיזיקה יכולה להסביר מדוע מים דולקים אפס כבידה זה לא נוצר שטוח. כן, כי במקום אפס כבידה, משקל המים הוא אפס כך שאין שם לחץ הידרוסטטי. אז המים לא צריכים לטרוח להשוות את הגובה כדי להגיע לאותו לחץ הידרוסטטי.

המים תמיד זורמים מלמעלה למטה, אתה יודע, אז איך מים לא יכולים לזלוג על האדמה העגולה?

שאלה מעניינת.

הסיבה העיקרית, מכיוון שמים נמשכים מכוח המשיכה. אם תשובה זו אינה מספקת, אנא המשך לקרוא.

נראה שכאן אנחנו צריכים סקירה לחזור להגדרות הבסיסיות של המונחים למעלה ולמטה, לשם הבהרה. מעלה ומטה הם בעצם תפיסות שנוצרו מכוח המשיכה. לפיכך, המונח התחתון מייצג את כיוון כוח הכבידה. המונח העליון בקוטב הצפוני זהה למונח התחתון בקוטב הדרומי.

זה שלם יותר,

אנא התמקם יד הליכה, ידיים מטה ורגליים מעל, ואז לעצום עיניים. מבלי להסתכל מסביב, תוכל להרגיש את גופך הפוך.

ואז, בואו נשחק שוב למקום אפס כבידה שוב, מקום בו נראה שאתה לא חווה את כוח הכבידה. מכיוון שאינך חווה את כוח הכבידה, תפיסתך את הרעיון מלמעלה למטה מטושטשת. אין הבדל מה אתה מרגיש כשאתה מסובב את גופך (בזמן שעוצם עיניים, בסדר).

כלומר, כך בעצם מלמעלה למטה נוצר על ידי תפיסת כוח הכבידה. הכיוון כלפי מטה הוא באותו כיוון כמו כוח הכבידה.

אז אם נשאל מדוע מים לא נשפכים על האדמה העגולה ...

על פי אופי המים הזורמים מלמעלה למטה, הם יזרמו כלפי מטה (לכיוון מרכז האדמה), יידבקו לאדמה ולא יישפכו.

אה, זה עדיין לא הגיוני

אולי זה יכול להיות הזמנה נוספת יותר הגיוני.

תצפה בסרט הזה:

הטייס הביא מים בכוס, ואז הקיף את הכיוון מבלי שנשפך מים מהכוס.

מה שקורה הוא שהטייס והמים שבכוס מסתובבים כך שהם חווים כוח צנטריפוגלי. העניין הוא שהוא קיבל את הסגנון. כוח זה הוא שמאלץ את המים כדי שלא יישפכו.

אנו יכולים לעשות זאת לאנלוגיה עם מה שקרה בכדור הארץ. אם המים שבכוס חווים כוח צנטריפוגלי, המים עלי אדמות חווים כוח משיכה. זה מה שמחזיק מים כך שהם יישארו בכוס ובאדמה, לא נשפכים.

הערה: אל תבינו לא נכון, אני לא מקביל את סיבוב הטייס לסיבוב כדור הארץ. ניתחתי את הכוח הצנטריפוגלי של טייס (מים בכוס) ואת כוח הכבידה של כדור הארץ כדי להראות שהמים לא יכולים ליפול.

אל תבלבל את זה,

זה מקרה אחר.

למעשה, אם לא היה כוח משיכה, זה מה שיקרה למים עלי אדמות. אך מכיוון שלכדור הארץ יש כוח משיכה גדול יותר מכוח הצנטריפוגלי שמרגישים במים, המים האלה נשארים על האדמה.

בינתיים, בכדור הבייסבול אין כוח גדול מספיק כדי להחזיק את המים בכדור.

נוֹסָף…

אין לזה שום קשר למים המתעקלים על פני כדור הארץ. זה רק הוסיף מעט כדי להראות שיש תנאים שבהם מים דוממים לא תמיד שטוחים.

זו דוגמה לתופעה של לכידות מים הגדולה יותר מהדבקה בזכוכית, כך שנוצר הצטברות מים.

במצב זה, כוח הלכידות יכול לפצות על הכוח מהלחץ ההידרוסטטי של החלק הבולט של המים.

המים שעל עלי הטארו זהים. כוח הלכידות גדול יותר מהידבקות עלה המים של הטארו, כך שהמים נוטים ליצור גרגירים המוגבלים על ידי מתח השטח עליהם.

לפיכך, זה הופך למים שתמיד שטוח זה לא מאפיין מהותי של מים, יש משהו בסיסי יותר. כדי להבין זאת, עלינו להתייחס ליסודות היסוד.

מקווה שעונה.

אם יש התנגדויות, הערות, שאלות או כל דבר אחר, אנא הגש אותן בעמודה הערות.

חזרה לתוכן

פרק מס '2 המשך המשיכה

עדכון:

סדרה זו של תפיסות מוטעות לגבי אדמה שטוחה הופסקה. ריכזנו דיון זה בצורה מובנית, שלמה ויסודית יותר בצורת ספר שכותרתו תיקון תפיסות מוטעות של כדור הארץ שטוח

לקבלת ספר זה, אנא לחץ כאן ישירות.