Se fosse possível fazer um buraco que atravessase o planeta terra de um pólo a outro, se jogássemos...?

Question

uma bola de chumbo ou qualquer metal oque aconteceria?

1 - Ela não entraria no buraco e frutuaria?
2 - Ela atravessaria do outro lado?
3 - Ela ficaria parada no centro?

Isso a muito tempo me intriga já perguntei para minha prof de física mais ela não entendeu...

Answer 1

Bem, interessante sua pergunta...
Nunca pensei sobre o assunto, mas avaliando agora acho que é o seguinte:
Primeiramente teríamos que desprezar todos os problemas, riscos e lava durante a perfuração, mas vamos concentrar e resumir o problema na mecânica do corpo que foi solto no buraco (essa é nossa primeira hipótese). Toda a ação da massa da terra se concentra no centro de massa dela, com certeza próximo ao centro geométrico dela (não exatamente no centro do elipsóide pois a massa da terra não é distribuida homogêneamente), mas se desprezarmos a não homogenidade esses dois pontos coinsidiriam, assim vamos trabalhar com essa idealização de inicio (essa seria nossa segunda hipótese). Agora vamos supor que o seu buraco passasse pelo centro de massa da terra (acho que é esse o nosso problema). Mesmo assim a observação quanto a ação da gravidade apontar toda para este ponto permaneceria válida, mesmo não estando esse ponto preenchido pela "terra" (o centro de massa não precisa estar "preenchido", pense em um metal em forma de circunferência, um aro, em que o centro de massa continua sendo no centro da circunferência, mesmo não havendo massa lá).
Agora, se vc jogasse o corpo do polo norte para o sul (ou vice versa, tanto faz) o corpo não poderia flutuar como vc afirma na sua resposta 1, já que a massa da terra continua atuando no centro de massa, mesmo estando o buraco lá (ou seja, mesmo que o centro de massa não esteja preenchido). Deste modo, sabemos que o corpo não poderia estar parado e desceria rumo ao centro da terra.
Para facilitar vamos adotar uma terceira hipótese, ao desconsiderar a existência de ar no buraco, evitando a desaceleração do corpo frente a ação do atrito, ou o risco do corpo ser carregado para as beradas e ir batendo nas paredes do buraco (devido a ação da movimentação das massas de ar). Nesse caso já sabemos que o corpo iria rumo ao centro da terra e considerando-se a terra homogênea toda massa que ficasse para trás a partir da queda do corpo iria passar a "desacelerá-lo", enquanto a massa "à diante" iria continuar a "acelerá-lo", como até esse ponto sempre haveria mais massa "a diante" do que "a trás" o corpo iria se globalmente se acelerar até o centro (força resultante seria na direção do movimento). Mas ela não pararia no centro! Isto porque ela continuaria com velocidade e nesse ponto a força resultante que atua sobre ela seria zero, mas a velocidade não (geralmente as pessoas confundem isso, mas lembre-se de que não precisa existir força resultante para existir velocidade, a força apenas atuou até aquele momento). Assim, ela continua o movimento e com isso refutamos a sua resposta 3!
Depois de passar pelo centro haveria mais massa "a trás" dela do que "à frente" o que levaria ela a se desacelerar, mas ela não pararia de imediato, ela iria diminuindo de velocidade à medida que se distanciasse do centro de massa. Assim, ela chegaria até o outro pólo, na mesma distância do centro da terra em que foi solta por vc e então voltaria, passando por tudo de novo até chegar na sua mão, constituindo o que chamamos de movimento oscilatório. Assim, ela atravessaria sim, mas a menos que fosse barrada quando chegasse ao outro lado, ela voltaria, pois haveria passado a terra inteira, que passaria a acelerá-la para o outro lado (em sua direção).
Evidentemente esse é um exercício apenas imaginativo, pois mesmo que fosse possível abrir o tal buraco, haveria ar em todo ele, formando correntes de ar fortíssimas que impossibilitariam o experimento (as correntes de ar seriam causadas por diferenças de densidade sob a presença de variação na gravidade e temperatura) levando o corpo a bater nos cantos do buraco. Outro problema é que na realidade a terra não é feita de material homogêneo, assim, o movimento da bola na realidade não seria linear, podendo bater nas paredes do buraco.
Se despresar a dinâmica de movimentação do ar (o que na prática seria impossível), poderíamos dizer que o movimento dela seria oscilatório desacelerado (desacelerado pelo ar), até ela parar no centro em um tempo tendendo ao infinito.

Answer 2

simplificando o problema e a resposta:

a bola atravessaria a terra e chegaria até o outro lado, mas assim q chegasse começaria a cair de novo em direção ao lado de origem.
Iria ficar nesse vai e vem, perdendo força, até ficar parada no centro.

Answer 3

hummmmmmmmmm... a pergunta é bastante hipotética e deve-se desconsiderar inúmeros fatores como pressão e temperatura...sabendo disto a força G faria esta suposta bola flutuar no meio do buraco por t~ratar-se do núcleo da terra...

Answer 4

Em primeiro lugar. o centro da terra é de metal fundido.
Se acaso não fosse, ela ficaria em um vai e vem até parar no centro.

Answer 5

É uma pergunta interessante, eu acho q ela atravessaria, já se vc coloca qualquer coisa no buraco ela sempre cai, e se seguir a regra ela vai acabar chegando ao outro lado.
Flutuar ela não flutuaria, já existe lei da Gravidade.
Ficar parada no centro? acredito que não, pelo mesmo motivo, a lei da gravidade, que empurra os objetos sempre para baixo.

Answer 6

A GRAVIDADE a puxaria até o centro, mas a INÉRCIA faria a esfera atravessar o centro e continuar movendo-se em direção à saída oposta. O ATRITO com o ar acabaria reduzindo esta velocidade ANTES que a esfera saísse pelo outro lado. Ela voltaria a cair, passaria outra vez pelo centro e continuaria em direção à primeira saída, sendo outra vez freada pela resistência do ar, repetindo o processo, cada vez um pouco mais curto, até finalmente estacionar no Centro e de lá ela não sairia mais a menos que alguma força maior que a gravidade pudesse "puxa-la" em alguma direção. Além disso, por causa da temperatura e pressão, fosse qual fosse o metal, derreteria, mas manteria uma forma quase esférica, achatada nos polos como a Terra. Esta quase esfera de metal fundido também passaria a girar até entrar na mesma rotação que a Terra, com a diferença de que, por ser líquida, giraria com velocidades diferentes em seu equador e em seus polos.

É claro que para isso acontecer seria preciso conseguir criar este buraco teórico. Vale lembrar que as mesmas forças que agirão sobre a esfera metálica estarão também agindo sobre as "paredes" deste buraco (temperatura, pressão, gravidade, movimento). Seria BEM complicado MANTER o buraco aberto por muito tempo.

Answer 7

Frutuar??? olho isso eu acho que não...
Mas com certeza queimaria no magma...

Answer 8

1. estritamente falando, ela derreteria ao se aproximar do magma e se incorporaria ao mesmo.
2. se não houvesse o problema da temperatura, o corpo entraria num movimento oscilatório atenuado em torno do centro, convergindo para um movimento "harmônico" a medida que sua amplitude se reduzisse. No final ele tenderia a se estabilizar no centro. Para se mostrar esse mopvimento, é preciso resolver a equação diferencial: d2R/dT2 = - K/(T^2)
3. Caso voce não saiba, o anedotario oficial prevê que o monstro de 7 pernas, 3 braços, 2 cabeças, que anda debaixo da terra e come "pedra" o comeria.

Answer 9

Certamente ficaria parada no centro. Eu garanto.

Não esqueça de meus 10 pontos.

Answer 10

Ela certamente queimaria no magma. Mas se pudesse não queimar ela pararia no centro, pois a gravidade é uma força que atrai os corpos para o centro da Terra.