INDIVIDUALITATEA PLANETARĂ A TERREI
GRAVITAŢIA—FORŢA FUNDAMENTALĂ A MATERIEI
PROF.MARICA ILEANA
Grup Şcolar Sanitar “Antim Ivireanu” Rm.Vâlcea,jud.Vâlcea
Pământul este”casa”,”lumea”noastră a tuturor. In sistemul planetar,Terra este o“figură”neobişnuită, iar noi avem toate motivele să ne considerăm fericiţi,locuindu-l.Componenţa lui structurală,fenomenele care au creat şi care întreţin peisajele terestre, lumea vieţii, îi sunt cu totul proprii. Pământul are deci”personalitatea” şi indiscutabil individualitatea lui cosmică. Anticii l-au preţuit într-atât, încât l-au proclamat centru al Universului. Noi azi ne-am îngăduit să-l reconsiderăm în această calitate indiferent că, sub raport astronomic, ocupă o poziţie periferică şi indiferent că, judecându-l după dimensiuni, este o planetă absolut minoră, chiar în sistemul nostru solar.Asupra sa acţionează un sistem de forţe telurice (gravitaţia, magnetismul, căldura internă, mişcarea de rotaţie şi de revoluţie) şi cosmice,în principal cea a Soarelui. Intre ele există astfel o neîncetată interacţiune care se răsfrânge în existenţa noastră planetară.
Gravitaţia-forţa fundamentală a materiei
Gravitaţia este o lege universală, fiind proprie oricărui corp: Soarele (atracţia solară), planetele (atracţia planetară), Pământul (atracţia terestră), Luna (atracţia lunară) etc.
a) Rolul gravitaţiei pe planeta noastră
Gravitaţia are profunde urmări în manifestările tuturor fenomenelor fizice şi biologice petrecute la suprafaţa Terrei.
---Gravitaţia şi forma Pământului.
Pământul, după cum bine se ştie, are o formă uşor turtită.Valoarea turtirii sale este de 1/298,3, calculată de F.Krassovski în 1940, rezultată din raza ecuatorială de 6378,24Km şi cea polară de 6356,86Km.Turtirea este un efect al rotaţiei. Dacă Pământul ar sta imobil în spaţiu, ar avea o formă perfect sferică.Valorile acestea au fost uşor modificate în urma calculelor efectuate cu ajutorul sateliţilor artificiali.S-a găsit astfel că raza ecuatorială este de 6375,75Km, raza polară a emisferei nordice este de 6355,39Km şi cea a emisferei sudice de 6355,36Km, iar turtirea la poli de 1/298,2.
---Gravitaţia forţa „de ordine”şi de echilibru pe planeta noastră.
Fără gravitaţie totul ar fi pe Terra un haos. Ea însă pune ordine şi echilibru în toate. Intr-adevăr:
- Gravitaţia este forţa care determină distribuţia verticală a
masei terestre, în aşa fel încât elementele cele mai dense sunt dispuse spre centrul Pământului, într-o stratificare concentrică, începând cu cele mai uşoare—aerul şi terminând cu cele mai grele—scoarţa terestră. Dacă densitatea medie a Pământului este de 5,52( fără a lua în calcul efectul de comprimare),la suprafaţa aceasta este de 2,7 pentru a creşte treptat în adâncime la 9,4—11,5(între 2900—4900Km) şi de 14,5—18 în jurul nucleului central. Aşadar gravitaţia a determinat structura geosferică a Terrei.
- Gravitaţia reglează toate procesele dinamice la suprafaţa
planetei.Ea este aceea care ne menţine lângă Soare, în limitele ecosferei. Acţiunea gravitaţiei este prezentă peste tot în geosferele Pământului, păstrând aderenţa atmosferei şi a hidrosferei de scoarţa terestră. Procesele de sedimentare în mări şi oceane, scurgerea apei în albiile râurilor, îndeplinirea ciclului apei în natură, modelarea reliefului, toate sunt reglate de gravitaţie.Munţii pe Terra nu depăşesc 9000m faţă de alte planete unde gravitaţia fiind mai slabă, aceştia s-au înălţat mult.Pe Marte, de exemplu, altitudinea maximă a munţilor ajunge la 24000m, iar pe Venus la 10000m.
- Gravitaţia şi fenomenele biologice. Cercetări recente au
demonstrat că în urmă cu milioane de ani, odată cu apariţia vieţii,a intervenit şi o scădere a intensităţii forţei gravitaţiei, cu efecte pozitive în definitivarea conformaţiei scheletului vieţuitoarelor. Orice modificare intervenită în variaţia gravitaţiei în timp, pot avea repercursiuni asupra vieţuitoarelor evoluate. In apa, unde forţa gravitaţiei este mai slabă, fiinţele o suportă mai uşor ca pe uscat.Acestea din urmă au trebuit să se adapteze prin întărirea scheletului, care faţă de un vertebrat acvatic este de două ori mai greu.Animalele terestre cheltuiesc prin urmare o energie mai mare pentru deplasare,decât cele de apă. De asemenea, cantitatea de hemoglobină din sânge este ceva mai mare la animalele de pe uscat.Chiar şi plantele sunt influenţate, în creşterea şi dezvoltarea lor, de gravitaţie prin fenomenul de geotropism care poate fi pozitiv( creşterea rădăcinilor în sensul de atracţie a Pământului) şi negativ( creşterea tulpinii în sens contrar acestei atracţii).Gravitaţia a intervenit pe planeta noastră în stabilirea unor anumite dimensiuni, bine proporţionate ale vieţuitoarelor.Viaţa născută pe o planetă unde forţa de gravitaţie este mică, ar determina apariţia unor fiinţe uriaşe şi invers, ele pot deveni pitice pe o planetă cu forţă de gravitaţie puternică.
b) Utilizarea forţei gravitaţiei. Gravitaţia şi aplicaţiile terestre
§ Aplicaţii în utilizarea firului cu plumb-care indică verticala locului pe direcţia razei terestre de la locul de suspensie spre centrul Pământului.In punctul polului firul cu plumb va indica exact direcţia centrului Pământului, căci acolo rotaţia este nulă,ca de altfel şi pe ecuator unde forţa centrifugă este maximă.In schimb între pol şi ecuator nu mai există nici o concordanţă liniară între gravitaţie şi forţa centrifugă. Ca atare, forţa centrifugă, va abate uşor firul cu plumb de la direcţia verticală;
§ Folosirea nivelei de apă-care redă direcţia unui plan orizontal tangent la suprafaţa Pământului în locul unde se află.Direcţia orizontală a planului este astfel reglată de gravitaţie;
§ Măsurarea greutăţii. Un obiect cântărit la pol apare mai greu, căci forţa centrifugă este nulă, dar mai uşor la ecuator unde forţa centrifugă este maximă, diminuează pe cea de atracţie.Intre pol şi ecuator scade treptat sau creşte în sens invers.Aşadar orice corp de pe Terra are pretudindeni o greutate ce corespunde masei sale, aceasta fiindcă şi gravitaţia acţionează peste tot. Dar lucrurile au mers şi mai departe.Cunoscându-se valoarea medie a gravitaţiei la suprafaţa Pământului, ca şi valoarea constantei gravitaţiei, s-a putut determina masa Terrei.Cel care a „cântărit” planeta noastră a fost celebrul fizician şi chimist englez H. Cavendish(1731-1810).
(Masa Terrei=6X1021tone)
§ Gravitaţia terestră şi aplicaţiile spaţiale.Gravitaţia terestră reglează posibilităţile omului de a pătrunde în spaţiul cosmic, în care caz este necesar a se găsi mijloacele cele mai adecvate pentru a învinge forţa gravitaţiei, printr-o anumită viteză ce trebuie imprimată navei sau obiectului spaţial care urmează a fi lansat, o anumită construcţie rezistentă şi mijloace de alimentare a vehiculului în timpul zborului.Viteza pe care trebuie să o capete corpul lansat este variabilă după cum acesta trebuie plasat în jurul Pământului,în spaţiul interplanetar, dincolo de limitele atracţiei terestre sau în afara lui.In funcţie de viteza imprimată, necesară evadării vehiculului din raza de atracţie a gravitaţiei terestre, acesta capătă o anumită traiectorie.Aceste trepte de viteză cu care trebuie propulsat un corp lansat în spaţiu se numesc viteze comice.Se deosebesc astfel:prima viteză cosmică,folosită de obicei pentru lansarea sateliţilor artificiali, numită şi viteză de satelizare,iar pentru că orbita capătă, la o asemenea viteză,o formă circulară se mai numeşte şi viteză circulară.Ea reprezintă viteza minimă pentru ca un obiect lansat să devină satelit artificial, eliberându-l de pe suprafaţa Terrei şi care este de 7,91Km/s.Mai sus, la altitudinea de 200Km, cunoscând că atmosfera nu mai opune rezistenţă, viteza de satelizare scade la 7,8Km/s.De aici şi constatarea că zborul unui satelit artificial trebuie stabilit la o altitudine nu mai mică de 150-160Km în jurul Pământului.A doua viteză cosmică, numită şi parabolică, este necesară pentru lansarea unui obiect în spaţiul interplanetar pentru ca acesta să poată evada din sfera de atracţie a Pământului;are valoarea la nivelul mării şi la latitudinea de 450 de 11,19Km/s.Cu a doua viteză cosmică au fost lansate rachetele spaţiale trimise spre Marte,Venus,Mercur ca şi cele expediate spre Luna.
Bibliografie:
[1] Claudiu Giurcăneanu,”Terra-izvor de viaţă şi bogăţii”,Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1982,paginile31-34.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu