Článek
Nezávislá skupina vědkyň a vědců z českých i zahraničních výzkumných institucí odpovídá na vaše dotazy. Některé odpovědi pak sdílí i na sociálních sítích Facebook, Twitter, Instagram, Threads a zde na Seznam Médium.
Dotaz
Pokud by mohl existovat tunel skrz Zemi, který by vedl osou otáčení planety, co by se stalo, kdybych do něho skočil? Pomiňme věci neslučitelné se životem jako tlak, teplota, tekuté jádro, žádný kyslík asi atp. Ustálil bych se postupně ve středu? A co kdyby ten tunel nevedl osou otáčení? To bych se při pádu obrousil o jeho stěnu?
Odpověď
Pokud by existoval tunel skrz Zem od pólu k pólu, a vy byste do něj skočil, v první chvíli byste prostě jen padal dolů, protože gravitace planety Země (která by skoro celá byla pořád pod vámi) by vás prostě přitahovala do středu zeměkoule.
Jak byste padal dál, váš pád by se maličko zpomaloval, protože by vás trošku přitahovala i ta část Země, která by byla nad vámi a kterou už jste předtím „proletěl“, ale tak málo, že byste to nezpozoroval. Ten efekt by se ale zvětšoval, protože síla gravitace je úměrná tomu, kolik je hmoty, a nad vámi by zůstávala stále větší část Země.
Zajímavé by to začalo být ve chvíli, kdy byste prosvištěl jádrem. V tu chvíli by byla už větší část Země nad vámi než pod vámi, tudíž by vás začala gravitace táhnout nahoru a váš pád by zpomaloval. Je to logické – v tu chvíli už vlastně nepadáte, ale vylétáváte na druhé straně, do vesmíru.
Takže byste zpomaloval a zpomaloval, až byste se zastavil a začal letět zase zpátky nahoru. Až byste proletěl jádro, zase byste začal zpomalovat, a nakonec zase padat zpátky dolů, a tak dále, pořád dokola.
Když si teď představíte kyvadlo, uvědomíte si, že to vlastně dělá úplně stejný pohyb – vy nahoru a dolů, ono ze strany na stranu, oba zpomalujete, až se začnete pohybovat opačně.
Protože je to stejný pohyb, řídí se i stejnými rovnicemi, což je v tomhle případě rovnice kmitavého pohybu, a celé se to odvozuje z něčeho, čemu se říká model lineárního harmonického oscilátoru.
Pokud by ta díra, kterou padáte, byla jinde než v ose rotace, začalo by to stejně, ale dopadlo jinak.
Vy byste padal pořád rovně, jenže zeměkoule se točí, a tunel uvnitř ní taky. Ten by se pohyboval kolmo k vašemu pádu, takže vy byste nedrhnul o tunel, tunel by drhnul o vás. Tím drhnutím byste však ztrácel část energie, takže byste na druhé straně nedoletěl až na povrch.
Za Zeptej se vědce odpovídal Tadeáš
Autorem odpovědi je Tadeáš Kalvoda
Zeptej se vědce
Projekt Zeptej se vědce se snaží zprostředkovat kontakt mezi vědeckou a nevědeckou veřejností. Máte-li na vědce nějaký dotaz, zeptejte se nás na Facebooku, Twitteru nebo Instagramu.
