假如把地球從南北極貫穿乙個長隧洞,人跳進洞中會做什麼運動?

時間 2021-06-09 16:12:55

1樓:任聽尊便

補充一下,有些小夥伴可能沒看到這隧道是沿著自轉軸打的,不用考慮地球自轉的影響。題主就是要感受一下「從寒冷中來,到寒冷中去」呀!

三哥,終於贏了兔子,從聯合國承包了開鑿地球隧道的工程。完成後,聯合國想不到有效的質量評估方法,於是要求題主以身試「洞」。題主買了一大堆保險,還是不放心,於是上知乎提問,想犧牲得清楚一點。

對於這種英雄主義行徑,我輩當貢獻微薄之力,讓他知道自己被安排得何等明白。

若不考慮地球的地質構造,且假設地球是乙個密度均勻球體,這就是一道物理題(不然題主可能活不到地心就被熱死了)。

先說結論:

1.如果不考慮空氣阻力,會一直做簡諧運動;

2.考慮空氣阻力,做帶阻尼簡諧運動,振幅將越來越小,最終停在地心處。

先為沒學過的小夥伴介紹一下剝皮法則:

球體(密度均勻)對球內任一距球心為r的一質點A的吸引力,等效於半徑為r的同密度球的質量對質點A的吸引 。

也就是說:當題主處於地球內部時,題主所在位置可將地球分為乙個小球和外殼,外殼對題主的作用力為0,故只需考慮小球對題主的吸引力。

先不考慮空氣阻力。假設地心為O,地球半徑為R,密度為 ,題主的質量為m。題主奮不顧身縱身一躍後的某時刻,位置與地心的距離為r。如圖。

題主在地球隧道

這時,地球對題主的引力為:

方向為從題主指向圓心。

除此之外,題主不受任何力的作用,所以,上述力就是題主所受合力。

我們觀察一下F的表示式,發現它是r的正比例函式,而方向始終從題主指向地心——這是標準的引起物體做簡諧振動的回覆力。

所以題主在此力的作用下將作簡諧振動,從南極到北極,再從北極到南極,其間他將體驗到極限飆車都沒有的刺激,直至海枯石爛(NoNo應該是地球毀滅為止)。

估算一下題主運動的週期(雖然與題主質量沒關係,但我還是想假設ta是個兩百斤的大胖子):

(步驟省略)

T=83.7min

也就是說題主每40多分鐘就有機會在南極或者北極吃一口飯,所以餓還是餓不死的。

不過只需要在隧道的兩個埠處各站乙個力士,在題主剛剛運動到埠處時,將他拉出來,就可實現40分鐘從地球一端到另一端(三哥憑此業務實現經濟騰飛,兩年後超越美國!)

(等題主體驗爽了再安排他做帶阻尼的簡諧運動)

假如地球自轉橫著轉會怎樣?

蕭芸鳳 難道不是房地產經濟崩潰,房車市場活躍,大家開著房車追著晨昏線跑嗎。極夜會凍死,極晝也會熱死,只有晨昏線附近有晝夜交替,不會太冷也不會太熱。人類的活動範圍不是在乙個半球面而是在晨昏線附近的乙個寬度內。緯度不同,這個寬度也是不一樣的,不會計算,希望有大神可以算出來。乙個要求就是日照至少保證五小時...

假如把地球放到星球大戰的世界會是什麼樣的情況!

漂浮的鍋子 絕地和西斯重歸於好 在歷史上好過麼?黑武士提前悟道日翻皇帝之後建立和諧美滿新帝國,被掛在死星上的盧卡斯表示日了狗 放映袁 很久很久以前,在我們的銀河系,共和國派出了絕地武士帶領複製人與分離勢力展開了激烈戰鬥。戰爭打的不可開交,雙方都消耗了巨大的資源,最後卻因一場突如其來的瘟疫而在沒有勝利...

假如把古代皇帝繼承制度從嫡長子繼承改為兒子裡唯才是舉,還會有那麼多弟殺哥的橋段嗎?

親切可信豬頭皮 因為不搞立長不立賢這一套,兄弟相殘是會更多地.首先才華這玩意不好考察,而且不是因為方法問題,是利益問題。選拔方式公不公平根本就是完全不重要的,哪怕你把麻省理工那一套考核制度搬上去也沒用的。現代娛樂界玩的只是錢而已,什麼金鷹獎百花獎尚且能發給流量明星,皇權交替背後又是什麼樣的東西?那可...