什么是压力在地球的中心?

Question

在的问题重力增加接近核心你得到了什么?,它是确定重力减少到零在地球的中心。这是合乎逻辑的。

但如果压力成正比的质量和引力,然后压力也会减少到零在地球的中心?如果所有的原子在地球的中心本质上是失重(各方平等的重力),那么怎么能有什么压力吗?

如果没有压力,只是失重原子,然后可以空洞或泡沫的形式在地球的中心?如果泡沫形成了,它的“皮肤”感觉不到重力向外一侧的泡沫,从而诱导空白生长?

如果这样的一个假设的空白并生长在地球的中心,什么大小稳定吗?

Answer 1

这是压力梯度这是当地的重力成正比。这个力是集成在一个距离时,压力梯度综合积累是总压强。

最大值发生在重力的指向是直接在一个球的质量,这是中心。真的,重力在这一点上是零,但因此压力梯度已经集成在整个地球半径(和质量)。而不是零,中心将是一个最大的压力。

地球的压力中心约360 GPa[1]。仔细注意,如预期的重力是本地零,总压强水平直到梯度在中心是零;但总压强本身是最大化而不是下降为零。

Ref。[1]。

参考

1。Lajos Volgyesi, M莫泽;“地球的内部结构”,Periodica Polytechnica化学工程(1982)26(3)。

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附录:

一些附加功能应该注意在上面的阴谋。第一,它是上面提到的压力梯度成正比当地的重力。实际上它正比于单位体积在任何时候,而重力是单位一定的力量质量。如果有一个密度的增加(更多的质量包装到相同体积),梯度转移。因此被认为在地幔的情节满足密集的材料在核心(岩石——>铁)。

第二,上面所提到的360 GPa的最大压力。这可比,也许比体积弹性模量的材料构成地球;例如大英百科全书给出了体积弹性模量只有160 GPa的钢(铁基合金)在环境条件下。这意味着地球深处的压力需要平衡重力足以压缩材料,使其比它通常会更密集。事实上这种压缩使地球成为密度比水星,尽管后者是压倒性的铁。汞和更少的质量比地球小,所以不能产生更多的压缩的重力。

Answer 2

前面的答案已经做了出色的工作。但我会尝试添加一个简单的思想实验。想象三个物体漂浮在空中,通过重力聚集在一起:

# # # # # # # # c | | # # # # # # # #

质量,质量c和质量B可以忽略不计,等于A中心吸引了A和B和重力抵消了。然而,按压c,因为它吸引了B, B按对c从相反的方向。当然,c将从A和B都感到压力,虽然感觉没有重力。

Answer 3

在地球的中心是零压力。你是正确的,没有重力在地球的中心,但这并不意味着压力为零——压力来自许多英里的岩石上面坐着地球的中心。

作为一个类比,认为一个气球。内部压力高于环境因为气球的弹性皮肤表面到处。压力中心的气球较高,尽管这一事实没有任何力量中心向内拉——增加的压力来自气球的外壳内。你可以把地球一样——尽管没有重力作用在地球的中心,任意“外壳”经历重力向下拉导致下面的压力。

Answer 4

想象整个球被分为几个同心壳,最外层是地壳表面,和下壳更深,热,和可怕的区域内部的我们的地球。

现在,只是思想实验,忘了每个壳牌“东西”本身,就想象它是一个卷的材料(灰尘、熔岩等)。

最外层是受到重力和向内/。但这都是重力。它不产生压力的,!压力仅是因为反对上一层或下一层地球内爆(顺便说一下,这是什么实际上发生在超新星)。

原理是一样的,如果你在炉子上加热水,在其中一个锅用螺钉固定的盖子。创建的压力,你需要热水,但你也需要盖抗水蒸汽试图“滚出去”。删除或者因素,没有任何压力是一个开放的锅。

回到地球:这种现象仍在继续。当你注意到,重力的影响在每个shell变得越来越少(炮弹重量少了,你走得越远,即使你大小,这样他们有相同的质量与之前的)。但从所有上层向下的力仍然存在很好——在这一点上,重力已经完成了工作,这并不重要为什么上壳压。所有物质已经尽可能地压缩的情况下(当然不是压缩的身体可能-地球太小/光),所以从上面的力量传播进一步下降。

显然,在现实中没有任何明确的贝壳和影响地球重力作用于所有单个的原子组成,但原则仍然存在。所有在上面压下来,因此有压力中心,尽管没有或很少的重力。

Answer 5

虽然地球是一个坚实的你可以把像粘性流体压力计算执行。当你在地球表面有14.7磅的重量上面的空气分子,你每平方英寸等于1 ATM (101 325 Pa)的压力在海平面。地球是由各种材料与岩石表面和铁核心密度接近的核心材料。

金属如铁也密集的地球的核心,由于巨大的压力接近地球的核心。固体金属如铁将在60 - 80%压缩密度由于压力和密度的增加在地球表面。

在地球的中心,造成了地球引力场的材料将接近于零的引力场和任何感觉将从地球的卫星。派生的压力在地球的中心集成或重力的重量的总和所有材料从中心到地球表面4000英里(6436公里)以上。的确,材料的重量接近地球的中心接近零,但也更少材料集成材料相比更接近地球表面附近。想象一个锥材料中心锥的顶点和地球和地球表面的基础部分。

材料离地球最远的中心贡献更多的材料比例的重力,因为它远离地球的中心。压力是来自上面而不是下面的引用从地球的中心向外指向地球的表面。