¿Qué tan factible es el tren de gravedad que atraviesa la tierra?

La versión que pasa directamente por el centro de la Tierra es bastante inviable; no solo hace calor allí, ¡sino que la presión es enorme!

Sin embargo … puede mostrar con bastante facilidad (esta es una pregunta típica del examen de Física del Primer Año) que cualquier “acorde” (túnel recto) a través de la Tierra producirá las mismas condiciones de movimiento armónico simple en ausencia de fricción. Es decir, un automóvil sin fricción que cae en un extremo saldrá por el otro extremo en aproximadamente 40 minutos (y luego retrocederá hacia el otro lado, a menos que lo atrape). Es tentador imaginar un acorde que no se hunda demasiado en la corteza, por lo que el túnel podría estar hecho de materiales conocidos sin derretirse o ser aplastado. Quizás el “Hyperloop” de Elon Musk podría ser reemplazado por un túnel “simple” en línea recta desde San Francisco a Los Ángeles. Todavía necesitaría algún truco ingenioso para reducir la fricción a niveles insignificantes (¡no querrás detenerte en el punto medio!), Pero debería haber un ahorro impresionante en la potencia de la locomotora: ¡la gravedad hace todo el trabajo esencial!

Podría ser más factible en la Luna, donde las cosas no se calientan tanto como la superficie. (Ejercicio para el alumno: calcule el período de la oscilación en Luna. 🙂

No soy un experto, pero …

Apuesto a que no es factible. Fuera de mi cabeza, aquí hay algunas objeciones:

  1. No podías perforar un túnel a través del manto. Hace demasiado calor, demasiado plástico y está bajo demasiada presión. El túnel sería una olla a presión que se derrumbó sobre ti cada vez con mil millones de toneladas de fuerza al rojo vivo.
  2. Ni siquiera podía profundizar en la corteza, por las mismas razones. Acabo de ver en Wikipedia que la temperatura aumenta unos 25 grados por kilómetro a medida que baja, por lo que herviría a 3-4 km. Eso es realmente profundo para una madriguera de conejo, pero no es lo suficientemente profundo como para hacer que un tren de gravedad sea interesante. Tal vez podría enfriar el tren e ir unos kilómetros más profundo, pero hay un límite, y el enfriamiento comenzaría a ser pesado, intensivo en energía y costoso. También tendrías un túnel bastante corto. En algún momento, si el túnel es demasiado corto, es más rápido caminar. Y más barato
  3. La energía requerida para cavar un túnel así sería considerable. Idk, pero me pregunto cuánto tiempo tomaría alcanzar el punto de equilibrio. Podría ahorrar tiempo y energía usar esa misma energía en aviones, trenes y automóviles y saltear el túnel.
  4. Por el mismo dinero, apuesto a que podrías construir una flota de vehículos eléctricos y suficientes plantas eléctricas (solar, carbón, lo que sea) para alimentarlos para siempre y tener dinero sobrante. Puede conducir un automóvil eléctrico (o zepelín, bote, tren, etc.) a cualquier destino, mientras que un túnel presenta menos opciones.
  5. Para que un túnel largo sea eficiente, debes hacer que el vehículo lanzadera funcione bastante rápido. Como, velocidad de escape rápido. Me pregunto qué tan seguro podría ser eso en un túnel. Y si un transbordador se estrellara, me pregunto qué le haría al túnel. (¡Sé lo que le haría a los pasajeros!)

Seguramente hay otros, pero eso es suficiente para evitar que invierta.

Nada factible, habría pensado. El manto es muy caliente y solo semisólido: tendría una enorme dificultad para mantener un túnel abierto y transitable. Y hasta donde puedo ver, no te compra absolutamente nada en comparación con un hiperloop en la superficie:

  • No es mucho de un atajo.
  • No puede prescindir de los motores a menos que evacue el tubo y elimine cualquier otro tipo de fricción.
  • No puede prescindir de ruedas o similares (y la fricción que lo acompaña).
  • El tiempo de caída natural probablemente no sea tan bueno como lo podría hacer con los motores, especialmente para túneles más cortos.
  • La desaceleración natural en la segunda mitad del viaje probablemente tampoco sea la que podría hacer fácilmente con el frenado regenerativo.

En realidad ese es un sistema muy posible. una línea recta a través de la tierra curva se sumerge debajo de la superficie. Se puede demostrar que un objeto rodante se comportaría como un “péndulo invertido” y una varilla imaginaria de 4,000 millas anclada en el centro de la tierra (donde la fuerza de gravedad es CERO. Sí, dentro de la tierra, todo el material en el caparazón canceló la gravedad local)

SI pudiera profundizar lo suficiente y EVITAR LOS PROBLEMAS DE CALEFACCIÓN, el viaje tomaría los mismos 90 minutos, sin importar cuán lejos estén.

¡la física es Phunn!

¿PRÁCTICA DE CUALQUIER MANERA? ¡DE NINGUNA MANERA! Seattle está teniendo grandes problemas para cavar unas pocas millas de túnel.

En este punto de la tecnología, no es completamente factible debido a los principales factores de presión, temperatura y radiación; hay otros, incluida la gravedad misma.

Dicho esto, como la tecnología de contener plasma aislado dentro de campos magnéticos, los problemas teóricos pueden superarse, pero el problema práctico no se resolverá hasta que dominemos la construcción física directamente aplicando información cuántica; controlado “milagros” por así decirlo. Sin embargo, en ese momento, todo el proyecto es discutible ya que la misma capacidad permite la teletransportación.

El gasto, incluso más de 3000 millas sería enorme. Recuerde también que la tierra no es sólida como una bola de billar sino una gota líquida con una piel rugosa. La piel sigue moviéndose, por lo que no está perforando un agujero en un pedazo de madera sino un pedazo de gelatina.

Por lo tanto, no es realmente factible en un planeta tectonicamente activo.

Totalmente inviable. 30 kilómetros hacia abajo y el tren se quemaría o derretiría. Hace calor allí abajo. Abajo lo suficiente y hace más calor que la superficie del sol.

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