מהי הצורה האמיתית של כדור הארץ? ציור, תיאור

מעבדה מדעית לילדים
ספרייה חינם / מדריך / מעבדת מדע לילדים

מהי הצורה האמיתית של כדור הארץ? מעבדת מדע לילדים

מעבדת מדע לילדים

חברי המשלחת הצרפתית, שהגיעו לגיאנה ב-1672, גילו סתירה מוזרה בקריאת הזמן בין שעוני המטוטלת והאביב. ליד קו המשווה, המחוגים של שעוני המטוטלת היו בפיגור של 2,5 דקות. רק חמש עשרה שנים מאוחר יותר, כאשר אני. ניוטון הוכיח תיאורטית שצורת כדור הארץ שונה מהכדור, אפשר היה להסביר עובדה זו.

הנימוק שלו הסתכם בנקודות הבאות. אם נדמיין שתי תעלות היוצאות ממרכז כדור הארץ אל הקוטב הצפוני ואל קו המשווה, ונניח שהמים אינם עולים על גדותיהם לא מקו המשווה לקוטב או להיפך, אז שני עמודי הנוזל מאוזנים. מכיוון שהכוחות הצנטריפוגליים הנגרמים מסיבוב כדור הארץ מפחיתים מעט את כוח הכבידה בתעלה המשוונית, אז, לאחר שערך את החישוב המתאים, ניוטון הגיע למסקנה שהרדיוס המשווני גדול מזה הקוטבי ב-22 ק"מ. מכאן באה המסקנה: הגלובוס אינו כדור כלל, אלא אליפסואיד.

במשך יותר ממאה שנים, הנתונים של ניוטון נותרו המדויקים ביותר. לאחר מכן, באמצעות מכשירים אסטרונומיים, מדדו מדענים את אורכו של מקבילה של מעלה אחת בקו המשווה וליד הקוטב. המדידות נמשכו עד אמצע המאה שלנו, כאשר בשנת 1948 קבע המודד האנגלי ג'י ג'פרי שהפער בין רדיוסי כדור הארץ הוא 32,7 ק"מ. אבל הערך הזה לא היה המדויק ביותר.

מהי הצורה האמיתית של כדור הארץ?
איור.1. אם נעשה ממוצע של התנודות של הגיאואיד על פני המרידיאנים, הנתון המתקבל יהיה דומה לפרוסת אגס.

לאחר שיגור הלוויין הראשון, מדענים גילו סטייה בלתי צפויה של מסלולו מזו המחושבת. כאשר טס מעל אזורי המשווה, כמה כוחות שינו את מישור המסלול, והוא זז בהדרגה מערבה במהירות של שמונה מעלות ביום. ערך זה נמדד ברמת דיוק גבוהה. והנה מה שהמדענים מצאו. ההבדל ברדיוסים משפיע על השינוי במסלול הלוויין באותו אופן כמו בשעון מטוטלת. הודות למכשירים שהוצאו מכדור הארץ, ניתן היה לתקן את המדידות של ג'י ג'פרי - ההבדל ברדיוסים גדל בעוד 200 מ'. התוצאה האחרונה דווקא לא מרוצה, אבל הרגיזה את המדענים. אחרי הכל, הוא לא אישר את התוצאות של גיאודיסטים, שעד אז מדדו בקפידה את כל היבשות בדיוק של 9 מ'. התברר שהמודל של כדור הארץ - כדור - היה שגוי. או שאולי, להיפך, התוצאות שהתקבלו מלוויינים אינן נכונות. כל זה הוביל את המדענים לחשוב שלהתחשב בכדור הארץ אפילו כאליפסואיד פירושה פישוט רב מדי של התמונה.

כאשר חוקרים את התכונות האקוסטיות של מיתר, מדענים מפרקים תנודות שהן מורכבות בצורתן לטון היסודי ולהרמוניות הסינוסואידיות של תדרים גבוהים יותר. אותו עיקרון שימש כדי לקבוע את צורת כדור הארץ, אבל במקום מיתר, הם לקחו משטח כדורי אידיאלי. ברצף, בזה אחר זה, הונחו עליו כל ההרמוניות, שנקבעו בהתאם להשפעתן על מסלול הלוויין. הנה ההרמונית הראשונה - אפס. הוא מראה כדור שמרכז המסה שלו נמצא במישור המשווני. ההרמונית השנייה היא דו-אונה, אליפסואידית. השלישי הוא בעל שלושה עלי כותרת, הדומה לפרוסת אגס, וכן הלאה.

מהי הצורה האמיתית של כדור הארץ?
איור 2 חקר הרמוניה זוגית ואי-זוגית עזר למדענים לבנות את הצורה המדויקת של הפלנטה שלנו

אפילו להרמוניות - השני, הרביעי, השישי, השמיני וכו' - יש את ההשפעה הגדולה ביותר על השינוי במסלול בכיוון מערב, כדי לקבוע אותן שוגרו הלוויינים בזוויות שונות לקו המשווה.

הרמוניות מוזרות - השלישי, החמישי, השביעי וכו' - משנים את הפריג'י - מרחק המרחק הקטן ביותר של הלוויין מפני השטח של כדור הארץ. הדבר מתרחש בעיקר כאשר הלוויין עובר מחצי הכדור הצפוני לדרומי וכמו אלקטרון "קופץ" למסלול רחוק. על ידי מדידת מספר מסלולים עם נטיות שונות לקו המשווה, הצלחנו גם לקבוע את הערכים של כל ההרמוניות האי זוגיות.

כאשר מדענים הוסיפו את כל ההרמוניות, המודל של כדור הארץ התברר כמורכב מאוד: חתוך נפשית דרך הקטבים, הוא ייראה כמו פרוסת אגס עם ידית בקוטב הצפוני. אבל הצדדים של העובר לא ייראו אפילו בצורה מושלמת. ניתן למצוא גבהים ושקעים בחלקים רבים. בתמונה רואים כיצד המדען האמריקאי M. Kaula מייצג את כוכב הלכת שלנו. במפת קווי המתאר, איזוליינים מראים הפרשי גבהים - גאואידים - פני השטח המותנים של כדור הארץ ללא התבליט הטבעי שלו, שעליו נשפכים מי האוקיינוס העולמי. ליתר דיוק, הגיאואיד מובן כמשטח שבו גודל התאוצה של כדור הארץ תמיד זהה.

כדי להבין טוב יותר את התמונה המורכבת הזו, בואו נצא למסע דמיוני על פני המים של הגיאואיד סביב קו המשווה. נתחיל מנקודת קו האורך 20° מזרח באפריקה למזרח. בהתחלה נהיה ברמה אפס, לכן, במרחק אמיתי ממרכז כדור הארץ - 6378 ק"מ. כדי להישאר בגובה פני הים בזמן חציית נהר קונגו, נצטרך לעשות מנהרה. באוקיינוס ההודי, נתקרב בהדרגה למרכז כוכב הלכת, ונגיע לטבילה הגדולה ביותר שלו ב-70° מזרח. כאן, מרכז כדור הארץ קרוב יותר ב-79 מ'. בצפון גינאה החדשה נצטרך לטפס לגובה של 67 מ' השביל הנוסף יעבור בלי הרבה ירידה ועלייה, כי באמצע האוקיינוס השקט. אוקיינוס אנחנו צפים על משטח עם מפלס אפס. לאחר מכן נרד 20 מ' מתחת למפלס מול חופי דרום אמריקה. ולבסוף, נחזור לנקודת ההתחלה ממנה התחלנו את המסע.

התמונה הבנויה של פני כדור הארץ, כך נראה, השלימה את העבודה שהתחיל ניוטון. אבל מדענים ממשיכים לחפש תשובה לשאלה: איך ואיך להסביר את נוכחותם של גבהים ושקעים ענקיים על פני הפלנטה שלנו? לאחרונה פותח מודל חדש של מבנה כדור הארץ על ידי המדען ההונגרי האקדמי ד' ברטה. בחישובים ותצפיות מדויקות של השינוי בשדה המגנטי, הוא הראה שליבת כדור הארץ אינה ממוקמת במרכז כוכב הלכת שלנו, אלא נעורה ב-450 ק"מ לכיוון אוסטרליה.

עכשיו תסתכל שוב על המפה של M. Kaul. צירוף מקרים מדהים - בחלק זה של פני כדור הארץ נמצא גם הגובה הגדול ביותר. אבל יש עוד שתי גבהים על המפה, האחת באזור מערב אירופה, והשנייה בין אפריקה לאנטארקטיקה. יש השערות חדשות. ייתכן שהליבה המרכזית, כמו פני השטח של הפלנטה שלנו, אינה כדור. סביר להניח, טיפה ענקית זו של חומרים מותכים, דחוסה בלחץ מפלצתי, דומה לתפוח אדמה עם גידולים שאינם נשארים במקומם. לאט, במהירות כמעט בלתי מורגשת, הם זורמים מקצה אחד לשני. ועם הזמן איתם נעים גבהים ושקעים על פני השטח, צורת קרום כדור הארץ משתנה, נוצרים הרים.

אנו ממליצים על מאמרים מעניינים סעיף מעבדת מדע לילדים:

▪ לחימה בכוח צנטריפוגלי

▪ עשרת אלפיות המעלה מבקבוק

▪ למה השמים כחולים?

ראה מאמרים אחרים סעיף מעבדת מדע לילדים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

מקלדת Primium Seneca 05.05.2024

מקלדות הן חלק בלתי נפרד מעבודת המחשב היומיומית שלנו. עם זאת, אחת הבעיות העיקריות שעמן מתמודדים המשתמשים היא רעש, במיוחד במקרה של דגמי פרימיום. אבל עם מקלדת Seneca החדשה של Norbauer & Co, זה עשוי להשתנות. Seneca היא לא רק מקלדת, היא תוצאה של חמש שנים של עבודת פיתוח ליצירת המכשיר האידיאלי. כל היבט של מקלדת זו, ממאפיינים אקוסטיים ועד מאפיינים מכניים, נשקל ומאוזן בקפידה. אחד המאפיינים המרכזיים של Seneca הוא המייצבים השקטים שלה, הפותרים את בעיית הרעש המשותפת למקלדות רבות. בנוסף, המקלדת תומכת ברוחב מקשים שונים, מה שהופך אותה לנוחה לכל משתמש. למרות ש-Seneca עדיין לא זמין לרכישה, הוא מתוכנן לצאת בסוף הקיץ. Seneca של Norbauer & Co מייצגת סטנדרטים חדשים בעיצוב מקלדת. שֶׁלָה ... >>

המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם נפתח 04.05.2024

חקר החלל והמסתורין שלו היא משימה שמושכת את תשומת לבם של אסטרונומים מכל העולם. באוויר הצח של ההרים הגבוהים, הרחק מזיהום האור בעיר, הכוכבים וכוכבי הלכת חושפים את סודותיהם בבהירות רבה יותר. עמוד חדש נפתח בהיסטוריה של האסטרונומיה עם פתיחתו של המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם - מצפה הכוכבים אטקמה של אוניברסיטת טוקיו. מצפה הכוכבים אטקמה, הממוקם בגובה של 5640 מטר מעל פני הים, פותח הזדמנויות חדשות עבור אסטרונומים בחקר החלל. אתר זה הפך למיקום הגבוה ביותר עבור טלסקופ קרקעי, ומספק לחוקרים כלי ייחודי לחקר גלי אינפרא אדום ביקום. למרות שהמיקום בגובה רב מספק שמיים בהירים יותר ופחות הפרעות מהאטמוספירה, בניית מצפה כוכבים על הר גבוה מציבה קשיים ואתגרים עצומים. עם זאת, למרות הקשיים, המצפה החדש פותח בפני אסטרונומים אפשרויות מחקר רחבות. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

רובוט מעופף בגודל של חרק 09.02.2022

מדענים מאוניברסיטת בריסטול (בריטניה) פיתחו מל"טים קטנים שיכולים לעוף על ידי נפנוף כנפיים. ההישג התאפשר בזכות שימוש בעקרון אלקטרומכני חסר תקדים להנעת כנפיים מיניאטוריות, שאינו מצריך תיבת הילוכים מסורתית.

הודות להתפתחות הייחודית של מדענים בריטים, בעתיד עשויים להופיע מל"טים מיניאטוריים שיזמזמו ויעופו כמו חרקים. למכשירים כאלה עשויים להיות יישומים אזרחיים וצבאיים רבים. בפרט, הם יכולים לשמש לניטור סביבתי ופעולות חיפוש והצלה.

בניסיון ליצור מל"טים מיניאטוריים שעפים כמו חרקים, המהנדסים השתמשו בגלגלי שיניים ובמכשירים מכניים מורכבים אחרים כדי להזיז את הכנפיים למעלה ולמטה. זה העניק למערכות מורכבות ומסה מוגזמת, מה שהשפיע על האיכויות הדינמיות.

בהשראת דבורים וחרקים אחרים, רובוטים מאוניברסיטת בריסטול בראשות פרופסור ג'ונתן רוסיטר יצרו מערכת שרירים מלאכותית בשם Liquid-amplified Zipping Actuator (LAZA). הודות ל-LAZA, המל"ט יכול לנפנף בכנפיו ללא גלגלי שיניים ומנגנוני סיבוב אחרים.

LAZA מפשטת מאוד את מנגנון נפנוף הכנפיים, ומאפשרת פוטנציאל להקטין מל"טים לגודל של חרק. כפי שמציינים המדענים, לרובוט ה-LAZA המצויד יותר כוח מחרק באותו משקל, והוא יכול לעוף במהירויות של עד 18 אורכי גוף בשנייה. בנוסף, LAZA מספקת טיסה יציבה מעל מיליון מחזורי החלקה, המאפשרת לבצע טיסות ארוכות.

מדענים מצפים שטכנולוגיית LAZA תהיה הבסיס לרחפנים מיניאטוריים שעפים "כמו חרקים" בעתיד. לדברי Tim Helps, אחד מהמפתחים המובילים שלה, LAZA מאפשרת הפעלת כוח אלקטרוסטטי ישירות על הכנף, ללא צורך במערכת הנעה מורכבת ולא יעילה. כתוצאה מכך, אנו מקבלים ביצועים טובים יותר ועיצוב פשוט יותר. זה פותח את הדלת לדור חדש של מטוסים מיניאטוריים שבאמצעותם ניתן לבדוק בין היתר טורבינות רוח בים".

ופרופסור רוסיטר מציין כי "יצירת רחפנים מיניאטוריים היא בעיה טכנית ענקית, מורכבת מאוד ודחופה. LAZA היא צעד חשוב לקראת הופעתם של "חרקים מלאכותיים" המסוגלים לבצע מגוון משימות, החל מהאבקת צמחים ועד לחיפוש אחר אנשים בבתים הרוסים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מיניוואן יונדאי קוסטו

▪ מכוניות קומפקטיות ילמדו אותך איך למנוע תאונות

▪ לבית החולים - בלי עניבה

▪ לכלב יש השפעה חיובית על בריאות בעליו

▪ מחשב לוח של Dell Venue 7 ב-Intel Merrifield

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע באתר החשמלאי. PTE. בחירת מאמרים

▪ מאמר צאר-רעב. ביטוי פופולרי

▪ מאמר האם סוס ים זכר יכול להביא תינוקות? תשובה מפורטת

▪ מאמר שזיף דובדבן. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר החלפה אוטומטית של זרי LED. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר סולם כוונון רדיו VHF דיגיטלי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר