根据机械能守恒 如果没有其他力影响,初速度和末速度都为0,则初势能=末势能 即初末速度相同时,初末位置离地心距离不变 也就是说,刚好会掉到地球另一端 然后速度变为0,会重新掉回来,这样来回运动
如果一切其它的力(比如空气阻力、摩擦力等等)都为零,那么石头在掉入地心时的势能,就会转换成石头从地心冲到另一端的动能。由于能量不会凭空消失,所以石头会在洞的两端来回产生动能和势能转换,即石头会在洞的两端形成来回的永动机。
地球的内部结构 地球地核、地幔和地壳的分界面,主要依据地震波传播速度的急剧变化推测确定。 当地壳岩石发生断裂错动时,会产生强烈的震动,这就是地震。
地震所释放出的能量非常巨大,可相当于10万颗普通的原子弹爆炸。它能使地球像一个巨大的音叉那样发生振动,产生强大的地震波。当人们在地表用仪器观测地震波向地球中心传播时,发现地震波在大陆底下33千米左右深处,在海洋底下10千米左右深处发生了巨大的突变;在地下2900千米左右深处又发生了巨大的突变。这表明地下有两个明显的界面,界面上下物质的物理性质有很大差异。第一个界面位于33千米深处,是奥地利科学家莫霍洛维奇于1909年发现的,简称为“莫霍面”。另一明显界面位于2885千米深处,是德国科学家古登堡于1914年发现的,简称为“古登堡面”。据此,科学家们认为,地球内部大致可分为三个组成物质和性质不同的同心圈层,最外面的一层称为地壳,最中心部分称为地核,中间一层称为地幔。如果把地球内部结构做个形象的比喻,它就像一个鸡蛋,地核就相当于蛋黄,地幔就相当于蛋白,地壳就相当于蛋壳。
那如果地球上挖了一个洞,如果地球上挖了一个洞,出口在地球的另一端,一个人跳进洞中,他会怎样运动呢? 虽然以目前的科学技术没有办法钻透地球,但是也可以想像一下这个景象。现在假设这个洞已经挖好了,并且被很好地保护起了。那么可以想像到这个就像一条垂直的通道一样。那人如果跳进去怎么样呢,为了安全起见,在跳下去前先穿上隔热服,因为地心的温度高达5000摄氏度,到了那里相信人就会被汽化掉了。
跳下去后,根据牛顿定律,由于地球的引力作用,人会做一个垂直加速运动,在地心会达到最高速度,然后穿过地心继续下行,而在继续下行时,也是由于地球的引力作用,人会做一个减速运动,那么再根据质量守恒守律,人将会在跳下来的那一点的对称位置速度减少为零,也就是在另一端刚好出来停住。实际上还会遇到空气的摩擦力,那么实际上没到对称点就会停下来了。 如果没有在停下来时跳出洞,那么人还是会在洞中做很多次的往返运动,直至停在了地心。但是在运动过程中人承受的大气压强太大了,人很可能会被压扁。