3.3.1. Trọng lực trên bề mặt Trái ðất

Lực hút của Trái ðất vào các vật ở gần mặt ñất gọi là trọng lực của các vật ñó.

           Trái ðất là một vật thể có khối lượng lớn, nó có sức hút không chỉ ñối với các  vật thể ở gần mặt ñất mà còn có sức hút cả các thiên thể khác trong Hệ Mặt Trời. Ngay từ cuối thế kỷ XVII, Niutơn ñã quyết ñoán rằng chính trọng lực là lực buộc Mặt Trăng chuyển ñộng xung quanh Trái ðất.

Trọng lực trên bề mặt Trái ðất có sự phân bố khác nhau: Dưới tác dụng của trọng lực, các vật ñều rơi tự do theo phương thẳng ñứng với gia tốc trọng trường (g) khác nhau ở từng ñiểm trên mặt ñất. Trị số của gia tốc trọng trường ñó phụ thuộc vào khoảng cách từ bề mặt ñất tới tâm Trái ðất, cấu trúc vật chất trong lớp vỏ Trái ðất (do tỷ trọng vật chất khác nhau) và bề dày của nó. Trị số này tăng dần từ xích ñạo (vĩ tuyến 0o) ñến cực, vì Trái ðất dẹt ở 2 cực và phình ở xích ñạo (nghĩa là bán kính ở xích ñạo dài hơn bán kính ở cực).

Trọng lượng của một vật là trọng lực tác dụng vào vật, ñược tính theo biểu thức là: P = mg.

Trong ñó: P: trọng lực; m: khối lượng của vật; g: gia tốc trọng trường

Vì gia tốc trọng trường (gia tốc rơi tự do) thay ñổi theo vĩ ñộ ñịa lý, nên trọng lượng của một vật cũng thay ñổi theo. Thí dụ một vật có trọng lượng 1000g ở cực, thì khi ñem về xích ñạo chỉ còn 994g. Nói tóm lại, trọng lượng của một vật không có tính cố ñịnh mà thay ñổi tùy theo vĩ ñộ ñịa lý.

Bảng 3.3.  Trị số gia tốc trọng trường tại các vĩ ñộ

Vĩ ñộ (o)        Trị số gia tốc trọng trường g (cm/s2)

0o                                                   978,0

10o                                                 978,2

20o                                                 978,6

30o                                                 979,3

40o                                                 980,1

50o                                                 981,0

60o                                                 981,9

70o                                                 982,6

80o                                                 983,0

90o                                                 983,2

3.3.2. Từ trường của Trái ðất

Từ trường của Trái ðất có hình dạng gần giống như một lưỡng cực từ, với các

cực từ gần trùng với các ñịa cực của Trái ðất. Theo thuyết dynamo, từ trường Trái ðất

70

ñược tạo ra trong vùng lõi ngoài nóng chảy của Trái ðất, nơi mà nhiệt lượng tạo ra các

chuyển ñộng ñối lưu của các vật chất dẫn ñiện, tạo ra dòng ñiện. Các dòng ñiện này lại

tạo ra từ trường. Các chuyển ñộng ñối lưu trong lõi rất lộn xộn, chuyển hướng theo

chu kỳ. Hiện tượng này là nguyên nhân của hiện tương ñảo cực ñịa từ diễn ra ñịnh kì

một vài lần trong mỗi triệu năm và lần ñảo cực ñịa từ gần ñây nhất cách ñây 700.000

năm. Hiện nay từ cực Bắc nằm ở tọa ñộ 70oB, 96oT (trên lãnh thổ Canaña) còn từ cực

Nam nằm ở Nam cực, có tọa ñộ 73oN, 156oð. Do không trùng giữa từ cực với ñịa cực

Trái ðất, nên kim nam châm chỉ không ñúng phương bắc nam ñịa lí tạo ra một góc

lệch, góc lệch ñó gọi là ñộ từ thiên. Trong sản xuất ñịa bàn, ñể loại bỏ ñộ từ thiên

người ta thường quấn thêm một sợi dây ñồng ở ñầu kim bắc của ñịa bàn.

ðịa cực Bắc                                              Từ cực Bắc

B

Từ cực Nam                                ðịa cực Nam

Hình 3.2. Từ trường Trái ðất

Từ trường tạo từ quyển làm lệch hướng các ñiện tử của gió Mặt Trời. Từ trường có dạng hình cung hướng về phía Mặt Trời, nằm ở khoảng cách gấp 13 lần bán kính Trái ðất. Khi va chạm giữa từ quyển Trái ðất và gió Mặt Trời, từ quyển giữ lại các hạt mang ñiện (các hạt này gây ra tác ñộng hủy diệt sự sống) tạo ra vành ñai bảo vệ Trái ðất. Nhờ cái “áo giáp” này ñã bảo vệ sự sống trên Trái ðất.