Strona głównaPytania → Nieważkość w wydrążonej Ziemi

Nieważkość w wydrążonej Ziemi

Pytanie

Pyta Oskar

Od dawna dręczy mnie „kazus” z fizyki. Przyjmując, że wnętrze ziemi nie jest rozgrzaną magmą, a w samym jej środku jest wolna przestrzeń w kształcie kuli (przyjmijmy o średnicy 5m) w której znajdzie się swobodny przedmiot, to co się z nim stanie? W jaki sposób na ten przedmiot oddziaływać będzie siła grawitacji? Czy może on będzie swobodnie lewitował, gdyż siły wzajemnego oddziaływania zniosą się? Dla ułatwienia przyjmijmy że Ziemia nie jest geoidą tylko idealną kulą.

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

Rzeczywiście na taki przedmiot nie będzie działać żadna siła, tzn. będzie się on znajdował w stanie nieważkości. Wynika to z faktu, że siły grawitacyjne pochodzące od kawałków sfery leżących po przeciwnych stronach umieszczonego wewnątrz takiej sfery obiektu wzajemnie się znoszą. Ziemię z kulistym wydrążeniem w jej wnętrzu można potraktować jako złożenie nieskończenie wielu takich sfer, a zatem siły grawitacyjne działające na obiekt umieszczony wewnątrz takiego wydrążenia także się znoszą. Bardziej szczegółowo jest to wyjaśnione na stronach 8-9 takiego artykułu. O tym fakcie wspomnieliśmy też w takiej odpowiedzi, na zbliżone pytanie.