Întrebări ipotetice

Acest articol a apărut ca guest-post pe blogul lui Emil Călinescu, Cel mai minunat blog.

Ce s-ar întâmpla dacă toată lumea de pe glob ar sări în acelaşi timp?

Ştiu că este imposibil de pus în practică. În primul rând nu toată lumea poate să sară, ca de exemplu bebeluşii, persoanele bolnave sau cele paralizate. În al doilea rând, nu ne putem sincroniza perfect săriturile. Dar haideţi totuşi să ignorăm toate aceste „mici” detalii şi să facem un exerciţiu mental.

Ei bine, răspunsul este că nu s-ar întâmpla nimic. Şi asta deoarece suntem împrăştiaţi oarecum în mod egal pe suprafaţă globului iar efectele lansării în aer de la sol şi cele ale impactului s-ar anula reciproc. Dar haideţi să presupem că am putea să ne strângem toţi cei peste 7 miliarde de persoane într-o singură locaţie. Ce s-ar întâmpla atunci dacă am sări toţi deodată?

În mod sigur am scutura un pic pământul şi am arde cu toţi câteva calorii, ceea cu nu e un lucru rău :) Dar serios vorbind, folosindu-se de legile de conservare a impulsului şi energiei, Rhett Allain, profesor de fizică la „University of Southeaster Louisiana” şi blogger la „Dot Physics”, a calculat ce s-ar întâmpla în aceste circumstanţe cu cele 6 x 10²⁴ kg (6 trilioane de trilioane de kg, sau 6.000.000.000.000.000.000.000.000) ale Pământului. Vom vorbi altă dată despre cum se calculează masa Pământului. Pentru mai multă simplicitate, Allain, a luat în considerare următoarele aspecte:

• Numărul persoanelor: 7 miliarde
• Greutatea medie a unei persoane: 50 kg
• Detenta medie a unei persoane: 30 cm
• Forţa gravitaţională în apropierea suprafeţei Pământului: 9.8 N/kg
• Ignorarea interacţiunii cu Soarele şi Luna.

Într-un final, Allain, a ajuns la concluzia că săritura noastră sincronizată perfect ar împinge Pământul foarte, foarte puţin, dându-i o viteză de recul de 2.6 x 10^-13 m/s. Cu alte cuvinte, în decursul unei secunde, Pâmăntul s-ar muta cu echivalentul a o sutei părţi a razei unui singur atom de hidrogen. Din cauza gravitaţiei, ce acţionează ca un arc atunci când este tras de ambele părţi şi eliberat apoi, în timp ce noi revenim cu piciorele pe pământ (unii dintre noi nu o să revină niciodată :)), Terra s-ar muta înapoi, revenind cu toţii în aceaşi poziţie iniţială. Dacă doriţi să vedeţi cum anume a calculat Allain toate acestea, puteţi intra pe Scienceblogs.

Prin urmare, răspunsul rămâne că tot nimic nu s-ar întâmpla de fapt. Dar acum aveţi şi explicaţia ştiinţifică :)

Ce s-ar întâmpla dacă am sări într-un tunel care să treacă prin centrul Pământului?

La fel ca şi la întrebarea ipotetică de mai sus, pentru a putea săpa un tunel de la un capăt al Pământului până la celălalt trecând prin centrul acestuia, va trebui să ignorăm anumite lucruri ce fac acest lucru irealizabil. Dintre aceste lucruri putem enumera faptul că Pământul are un nucleu extrem de fierbinte (4204 grade Celsius) şi faptul că prezenţa oceanelor ne face foarte dificil săpatul.

Eliminând toate aceste impedimente, şi reuşind totuşi să săpăm un tunel, tot mai rămâne problema gravitaţiei şi a frecării cu aerul. După ce sărim şi ajungem la centrul Pământului, mulţumită gravitaţiei, vom rămâne blocaţi acolo. Eliminând şi gravitaţia şi frecarea cu aerul, vom ajunge fix în 42 de minute în capătul celălalt. Pe măsură ce cădem, vom prinde din ce în ce mai multă viteză până când trecem de centrul Pământului, după care vom pierde din viteză şi ne vom opri exact când am ajunge la suprafaţă la celălalt capăt al tunelului, după care vom cădea din nou şi tot acest ciclu se va repeta la nesfârşit. Dacă ar exista şi frecarea cu aerul, viteza noastră va fi din ce în ce mai mică cu fiecare ciclu ce trece şi ne vom opri eventual chiar la centrul Pământului.

 Sincer, nu ştiu cum s-a ajuns la rezultatul de 42 de minute, dar dacă aflaţi să-mi spuneţi şi mie :)

O zi bună vă doresc!