地球正中心點的壓力是零還是無窮大?

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先說結論,地球中心的壓力既不是零,也不是無窮大,而是非常大。但如果你能在地心開闢出一個空間的話,你會發現這個位於地球中心的空間重力為零,也就是說你在地心是可以像空間站上一樣處於失重狀態。

首先,地球中心的壓力不可能是無窮大,如果是無窮大的話,地球早就在這無窮大的壓力下坍縮成黑洞了。

再說說地心壓力為什麼不是零。有些人認為地心壓力為零,是因為處於地球中心,來自各個方向的壓力是相互抵消的。怎麼說呢,用中學學的物理來說吧,作用在物體上的合力可以為零,但這種合力為零可以讓受力物體的狀態與其不受力時一樣,靜止或者勻速運動,要注意的是,狀態一樣不代表不受力。作用在物體上的力是不會消失的,是實實在在的,你可以簡單想象一下,在你兩側兩個壯漢擠壓你,只要你不被壓扁,你是能實實在在感受到力的存在,只不過此時你看起來和旁邊沒人靜止時的狀態一樣(考慮你是一個剛性物體,無彈性)。

地球內部的壓力是隨著深度增加而增大,這和你潛水感受到水的壓力變化是一個道理。那麼地球中心的壓力到底有多大呢?先看一下地球內部的基本構造:

地球質量約為5.97×10^24千克,這個數值可以通過地球對地表的物體產生的引力來計算,再看看地核,地核的體積不算大,只佔整個地球體積的16.2%(也不小了,比火星還大),但質量卻達到了地球總質量的31.5%,約為1.88×10^24千克,之所以有這樣的反差,目前的研究是認為地核的密度很高,其中大部分物質含有鐵元素,這些鐵元素在46億年前地球形成初期,在重力以及高溫高壓的作用下,變成熔融態的液態鐵,逐漸透過地下的硅酸鹽的岩石區域,經過幾百萬年的時間,最終下沉到了地球的地核中,並且,地核中除了大量的鐵元素外,還可能含有一定數量的金屬鎳,因為鐵與鎳的合金在地震波探測的結果與模擬地震的表現相吻合。依據已有的模型計算,在外地核部分,壓力已達136萬個大氣壓,到了核心部分已經增加到約360萬個大氣壓了。在這樣的壓力下,最堅硬的金剛石都會變得像黃油那樣柔軟。

最後說一下地球中心重力為零的情況,如果你有一艘可以承受巨大壓力與高溫的“地船”,能夠“飛”到地球中心,你會發現,越接近地心,你能感受到的重力越小,等到了地球中心後,就已經是失重狀態了,在外人看來是分辨不出你在地心還是在外太空的。我們在地球表面上定義物體受到的重力實際是地球對物體的引力與物體隨地球轉動產生的離心力的一個合力,並且這個合力是指向地心的。而在地球中心,受到的引力是全方向的,全部抵消了,也沒有了離心作用,所以在這裡你也可以飛來飛去。當然,前提是你得有一個足以保護你不被巨大壓力壓消失的堅固的“地船”。有關地心的描寫,建議可以看看劉慈欣早年寫的一本小說——《帶上她的眼睛》。


清明的星空


在對地球內的壓力分佈進行任何評估之前,物理科學已經取得了許多進展。 牛頓的引力定律為這次冒險提供了基石。兩個物體之間的引力(根據牛頓)與兩個質量的乘積成正比,與它們中心之間距離的平方成反比,或者

F〜M1M2/R2

用常量寫,這個表達式變成了

F = Gm1m2/R2

常數G必須通過實驗確定; 它無法計算。有科學家得到了G的值

G =6.7×10的-11次方 Nm2/KG2

對G的評估促使通過表達式d=me/ve測量地球質量,並因此測量其密度。 地球密度值約為5497千克/立方米。

如地球物理學中的許多概念一樣,地球內的密度分佈正在通過間接手段進行研究。 特別有價值的是地震波傳播的研究。橫波和縱波(分別為橫波和縱波)的行為因其傳播介質的不同而不同。橫波的一個特點是它們不能通過液體和氣體,而縱波可以。實驗結果表明,在2900 km左右的深度,觀測到橫波運動;該區域的物質顯然具有足夠的剛性來允許這種運動。在2900 km深度之外,沒有觀測到縱波的運動,這就導致了2900 km深度之外的空間充滿了液體的假設。有相當多的證據表明,這個液態區域主要由鐵構成,這是迄今為止地球上最常見的緻密物質。由於重力產生的巨大壓力,地核可能被擠壓成固體,但高溫(據估計約為2000攝氏度)可能融化了鐵。

通過對地震波密度分佈形式的研究,建立了一個假設的地球內部壓力分佈模型。在中心,壓力大約是380 GPa(380億帕斯卡)。


科學先馳


準確計算地球中心點的壓力,需要積分。

地球中心的引力是0。但是壓力絕對不是0。地球中心的上面壓著厚厚的岩石層,還有鐵和鎳做的地核。



準確計算地心中間的壓力。要把計算點上方的單位體積物質的引力重量沿著地球半徑作積分,一直算到地表。

而且地球每一層的密度都不一樣,算起來超麻煩。

簡單計算可以精確到數量級。

給出一個簡單的計算方法,是屬於偷懶的方法,只能做到數量級上的精確。地球1/2的半徑乘以地球的平均密度,計算結果是170萬個大氣壓左右。

據說鑽石就是在這種壓力的情況下形成的。170萬個大氣壓相當於每平方釐米承受1700噸的壓力。



地球內部的壓力可以模擬一下。

在四川德陽有我們國家最大的模鍛壓機,壓力8萬噸。如果有德陽附近的可以拿一塊石墨去壓,壓了以後就會變成鑽石。


華箋流香


地球中心點的壓力不為0,也不是無窮大。1.如果地球是全固態,中心點的壓力可以很大,也可以是0,通常情況下,中心點受到四周壓力變得很大,但把把中心點的物質挖去後,四周的壓力互相持撐,中心挖空點的壓力變為0,如果把挖出來的物質輕輕裝回去,它的壓力扔接近於0。如果加壓力裝回去,它會表現出不同的壓力。挖地洞可以證明。房子開窗戶可以證明。柱子下面的磚塊受到很大壓力,如果把中心的一塊除去,填入鬆土,鬆土不會受到柱子的壓力。2.地球內部深處是液態,中心點的壓力不是無窮大,也不是0,但也不能簡單地按公式計算出來。因為離地心越近物體失重越大。或者可以把地球分成兩個互相吸引的半球來計算,相互間距離是地球半徑,質量是兩個半個地球。3.問題又來了,地殼是固態的,互相持撐對地心不起壓力作用。還有地球是自轉的,離心力減少了對地心的壓力。像生產水泥電杆,用旋轉的方法靠離心力生產空心電杆。要準確算出地球中心點的壓力是很困難的。


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假設地球是個均質正球體且不考慮自轉和公轉各自產生的向心力,此題可以簡化成:分析一個均質球體質心物質的受力情況。

可以做這樣一個假設:此球體(簡稱為大球)有一個通過質心貫穿的豎井,放一個小球在一端井口落下。

在井口時受到組成整個大球物質的萬有引力的合力,因為大球為均質球體,球心與質心重合,此時小球受力可以簡化是兩球質心之間的萬有引力,方向指向大球質心,小球會向著大球質心方向掉落,也就是我們平常所能看到的物體豎直向下掉落。

小球掉落到大球質心與井口之間的任意一點時,因為小球會受到大球各個方向的引力,不能簡單將大球視作一個僅有質心的點,但因為大球為均質球體,小球在垂直於豎井方向的力的分力會相互抵消,所以小球所受到的合力方向不變,會繼續豎直下落而不會發生方向的改變。隨著小球的越來越接近大球質心,因為小球側上方大球物質越來越多而大球質心方向的物質越來越少造成小球所受到的指向大球質心的合力越來越小。

當小球到達大球質心時,所受到的來自大球各個方向的物質的萬有引力相互抵消,此時小球受力的合力為零。

最後再將小球視作和大球一樣的物質,等同於大球是由無數個小球組成,那麼小球在大球質心所受的壓力應該等於從井口到大球質心這條直線上的所有的小球的合力的總和,也就是從零到兩球萬有引力的積分。

現在來回答題主的問題,在地球的質心物體受到的合力為零,壓力等於零到地表重力的地球半徑積分,不是無窮大。

全篇手機完成,不方便畫圖和公式推導,我也是閒的沒誰了😂😂😂😂。


普朗克常量


地球內部是一個高溫高壓的狀態。

一個很簡單的理解方法:整個地球的東西,都受到地心的重力,也就是說,整個地球的重量都向地心壓下去。

這樣想就明白地心的壓力肯定不會為0,也不可能是無窮大。

因為雖然全球的重量都壓向地心,但地球重量畢竟還是有效的,那壓力就不可能無窮大。

即便是太陽質量那麼大,內部的壓力也是有限的。

無窮大的壓力,除非也有無窮大的質量壓著吧。

小編只能想到一個地方壓力是無窮大的,就是宇宙大爆炸的奇點。

這個點質量無窮大,體積卻無窮小,那內部的壓力肯定是無窮大。

一些理論認為我們處在三維世界,是不可能有這樣的點的,這些理論認為宇宙奇點是四維空間點而不是三維空間點。





指尖科技說



杜慎成1


怎麼能是零呢?四面八方都往那壓啊!是有窮大!


宣宏宇


一個蘋果,你說是表皮的壓力大還是果核壓力大呢?



明明白白我的心76037782


回答這個問題,首先要定義一下,地球正中心點壓力的方向,應該說,來自地球正中心點各個方向的壓力形成的合力,趨向於等於零。而地球正中心點的任意一個方向的壓力,是從該方向上,地球中心點到地球地表所有物質重力形成的壓力,應該說非常大,但絕不是無窮大。


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