Згадайте
- За рахунок якого джерела енергії діють зовнішні сили, що змінюють поверхню Землі? Що відбувається з твердими гірськими породами при нагріванні та подальшому охолодженні? Як впливають на гірські породи коріння дерев і тварини, що риють нори?
Як зовнішні сили впливають на рельєф.Ви вже знаєте, що внутрішні сили роблять поверхню Землі різною за висотою. Зовнішні сили діють у протилежному напрямку. Вони руйнують великі піднесення рельєфу, переносять уламки гірських порід і засипають ними западини. Таким чином, зовнішні сили згладжують, вирівнюють поверхню. Проте зовнішні процеси - як руйнівники, а й творці рельєфу. Руйнуючи великі його форми, вони створюють середні та дрібні нерівності.
Основні зовнішні сили – це вивітрювання, робота текучих вод, вітру, льодовиків, моря. Значною зовнішньою силою стала господарська діяльність людини.
Вивітрювання.Вивітрювання відбувається завдяки впливу на поверхню коливань температури, води з розчиненими в ній речовинами та живих організмів. Робота вітру не має ніякого відношення до вивітрювання.
Вивітрювання - це руйнація та зміна гірських порід на поверхні суші під впливом умов природного середовища.
При вивітрюванні всюди на поверхні суші одночасно діють фізичні, хімічні та біологічні процеси. Однак у різних природних умовах можуть переважати ті чи інші з цих процесів. Тому виділяють фізичне, хімічне та біологічне вивітрювання.
Мал. 60. Розсип каміння біля підніжжя гір
Головна причина фізичного вивітрювання- коливання температури. Вдень гірські породи нагріваються і розширюються, вночі - остигають і звужуються. Через це монолітні породи розтріскуються та розпадаються на уламки. Так утворюються розсипи з брил, щебеню та піску (рис. 60). Фізичне вивітрювання характерне для районів з великими та різкими перепадами температур та сухим повітрям: пустель, гірських вершин, не покритих снігом (рис. 61).
Хімічне вивітрювання- це розчинення, розкладання одних мінералів та освіта замість них інших мінералів та гірських порід. Воно відбувається під впливом кисню повітря, води та розчинених у ній речовин. У вологому та спекотному кліматі хімічне вивітрювання відбувається активніше, ніж у холодному та сухому. Головний результат хімічного вивітрювання – утворення глини з твердих та міцних порід: гранітів, базальтів, гнейсів та ін.
Біологічне вивітрюваннявідбувається під впливом рослинних та тваринних організмів. Коріння дерев, що ростуть на скелях, на кшталт клинів розсовують тріщини. Руйнування порід сприяють і тварини, що особливо риють нори гризуни. Але головна дія живих організмів полягає в іншому. Вони поставляють у ґрунт органічні речовини, які сприяють розкладанню мінералів. Тому там, де росте пишна рослинність, біологічне вивітрювання особливо активно.
Мал. 61. Химерні форми рельєфу, утворені вивітрюванням
Міцність у різних порід неоднакова. Одні руйнуються швидше, інші – повільніше. Тому при вивітрюванні породі різною міцністю виникають химерні форми рельєфу: стовпи, колони, кулі, ворота.
Вплив на гірські породи мають навіть мікроорганізми, лишайники, мохи. Якщо здерти з каменю мох, під ним можна знайти невеликі заглиблення, заповнені пухкою речовиною. Це результат руйнування твердої породи органічними кислотами, що виділяються мохами.
Фізичне, хімічне та біологічне вивітрювання відбувається скрізь та постійно. Під його впливом навіть найміцніші породи перетворюються на пухкий матеріал - уламки та глину. Пухкий матеріал переноситься водними потоками, вітром, льодовиками на великі відстані. Коли він потрапляє в озера, моря та океани, з нього накопичуються уламкові та глинисті осадові породи.
Запитання та завдання
- Як змінюють земну поверхню зовнішні сили, що діють на ній?
- Що таке вивітрювання? Як воно впливає на гірські породи?
- Із яких видів складається єдиний процес вивітрювання?
- Як живі організми впливають на гірські породи?
- Як беруть участь тварини та рослини у фізичному та хімічному вивітрюванні?
Зовнішні сили згладжують , створені внутрішніми силами Землі. Руйнуючи виступаючі нерівності поверхні, вони заповнюють осадовими породами западини. Плинні води, льодовики, людина створюють на суші різноманітні дрібніші форми рельєфу.
Вивітрювання
Одним із головних зовнішніх процесів є вивітрювання- процес руйнування та перетворення гірських порід.
Саме вивітрювання не призводить до утворення форм рельєфу, а лише перетворює тверді породи на пухкі та готує матеріал до пересування. Результатом такого пересування є різноманітні форми рельєфу.
Дія сили тяжіння
Під впливом сили тяжкості породи, зруйновані вивітрюванням, переміщаються на поверхні Землі з піднесених ділянок на нижчі. Кам'яні брили, щебінь, пісок часто спрямовуються вниз із крутих гірських схилів, породжуючи обвали та осипи.
Під дією сили тяжіння виникають зсуви та сіли. Вони переносять величезні маси порід. Зсуви є сповзанням мас гірських порід вниз схилом. Вони утворюються на берегах водойм, на схилах пагорбів і гір після сильних дощів або танення снігу. Верхній пухкий шар гірських порід стає важчим при насиченні водою і сповзає по нижньому шару, що не пропускає воду. Зливи та швидке танення снігів також викликають у горах грязекам'яні потоки села. Вони з руйнівною силою рухаються вниз схилом, зносячи все на своєму шляху. Зсуви та селі призводять до аварій та загибелі людей.
Діяльність текучих вод
Найважливіший перетворювач рельєфу - вода, що рухається, яка виконує велику руйнівну і творчу роботу. Річки прорізають широкі річкові долини на рівнинах, глибокі каньйони та ущелини у горах. Невеликі водні потоки створюють на рівнинах яружно-балковий рельєф.
Текучі поди не тільки створюють поглиблення на поверхні, але й захоплюють уламки гірських порід, переносять їх і відкладають у западинах або власних долинах. Так із річкових наносів уздовж рік формуються плоскі рівнини
Карст
У районах, де близько до земної поверхні залягають легкорозчинні гірські породи (вапняки, гіпс, крейда, кам'яна сіль), спостерігаються дивовижні природні явища. Річки і струмки, розчиняючи гірські породи, зникають із поверхні й прямують углиб земних надр. Явлення, пов'язані з розчиненням гірських порід поверхневими і називаються карстом. Розчинення порід призводить до утворення карстових форм рельєфу: печер, прірв, шахт, вирв, іноді заповнених водою. Найкрасивіші сталактити (багатометрові вапняні «бурульки») і сталагміти («колони» з вапняних наростів) утворюють у печерах химерні скульптури.
Діяльність вітру
На відкритих безлісних просторах вітер переміщає гігантські скупчення піщаних або глинистих частинок, створюючи еолові форми рельєфу (Еол бог - покровитель вітру в давньогрецькій міфології). Більшість піщаних пустель світу покрита барханами піщаними пагорбами. Іноді вони сягають висоти 100 метрів. Зверху бархан має вигляд серпу.
Рухаючись із великою швидкістю, частинки піску та щебеню обробляють кам'яні брили подібно до наждакового паперу. Цей процес йде швидше біля поверхні землі, де піщин більше.
В результаті діяльності вітру можуть накопичуватися щільні відкладення з пилуватих частинок.
Такі однорідні пористі породи сірувато-жовтого кольору називаються лесами.
Діяльність льодовиків
Льодовики формують особливий льодовиковий рельєф. Рухаючись поверхнею суші, вони згладжують скелі, виорюють улоговини, переміщують зруйновані гірські породи. Відкладення цих порід утворюють морені пагорби та гряди. При таненні льодовиків із принесеного водою піску формуються піщані рівнини - андри. Котловини, утворені льодовиками, часто заповнюються водою, перетворюючись на льодовикові озера.
Діяльність людини
Велику роль зміні рельєфу грає людина. Особливо сильно змінені його діяльністю рівнини. Люди здавна селяться на рівнинах, вони будують будинки та дороги, засинають яри, споруджують насипи. Людина змінює рельєф при видобутку: викопуються великі кар'єри, насипаються пагорби-терикони - відвали порожньої породи.
Масштаби людської діяльності можна порівняти з природними процесами. Наприклад, річки виробляють свої долини, виносячи гірські породи, а людина будує порівняні за розмірами канали.
Форми рельєфу, створені людиною, називають антропогенними. Антропогенна зміна рельєфу відбувається за допомогою сучасної техніки та досить швидкими темпами.
Вода, що рухається, і вітер виконують величезну руйнівну роботу, яка називається ерозією (від латинського слова erosio роз'їдання). Ерозія земель – природний процес. Однак він посилюється внаслідок господарської діяльності людей: розорювання схилів, вирубування лісів, непомірного випасання худоби, прокладання доріг. Тільки останні сто років ерозії зазнала третина всіх оброблюваних земель світу. Найбільших масштабів ці процеси досягли у великих землеробських районах Росії, Китаю та США.
Формування рельєфу Землі
Особливості рельєфу Землі
Зовнішні сили- це такі сили, які діють лише на поверхню предмета, але не проникають усередину його. До цих сил відносяться всі сили, що розвиваються матеріальним об'єктом.
Внутрішні сили- це такі сили, які діють відразу на всі атоми предмета, що пересувається незалежно від того, де вони знаходяться: на поверхні або в середині предмета. До цих сил належать сили інерції та сили поля: гравітаційного, електричного, магнітного. І відбувається це тому, що поле та носій інерції фізвакуум вільно проникають усередину будь-якого тіла.
У механіці зовнішніми силами стосовно даної системи матеріальних точок(Тобто такої сукупності матеріальних точок, в якій рух кожної точки залежить від положень або рухів всіх інших точок) називаються ті сили, які являють собою дію на цю систему інших тіл (інших систем матеріальних точок), не включених нами в склад цієї системи.
Внутрішніми силами є сили взаємодії між окремими матеріальними точками системи. Підрозділ сил на зовнішні та внутрішні є цілком умовним: при зміні заданого складу системи деякі сили, які раніше були зовнішніми, можуть стати внутрішніми, і назад. Так, наприклад, під час розгляду
PRIMERрухи системи, що складається із землі та її супутника місяця, сили взаємодії між цими тілами будуть внутрішніми силами для цієї системи, а сили тяжіння сонця, інших планет, їх супутників та всіх зірок будуть зовнішніми силами по відношенню до зазначеної системи. Але якщо змінити склад системи та розглядати рух сонця та всіх планет як рух однієї загальної системи, то зовнішні. силами будуть лише сили тяжіння, що надаються
Якщо навантажене тіло перебуває у рівновазі, то внутрішні сили дорівнюють за значенням зовнішніх сил і протилежні їм у напрямку. Вочевидь, що вони перешкоджають розвитку деформації. Робота внутрішніх сил(U), з урахуванням їхнього напрямку по відношенню до деформації, завжди є негативною.
Робота зовнішніх силдорівнює взятій зі зворотним знаком роботі внутрішніх сил:
Нехай елемент стрижня завдовжки зазнає розтягування (рис. 15.3, а).
Дія відкинутих частин стрижня на аналізований елемент замінимо поздовжніми силами N. Ці зусилля показані малюнку штриховими лініями. По відношенню до елемента вони є зовнішніми. Подовження елемента, що викликається ними, дорівнює: 
.
Дія аналізованого елемента на відкинуті частини показано малюнку суцільними лініями. Елементарна робота внутрішніх поздовжніх сил, що поступово збільшуються, та протидіють розвитку подовження, згідно з теоремою Клапейрона, висловиться формулою: 
.
ЕЛЕМЕНТАРНА РОБОТА ВНУТРІШНІХ ПОПЕРЕЧНИХ СИЛ () ПРИ ЧИСТОМ ДВИГУНІ (РИС. 15.3, Б)
При чистому зрушенні дотичні напруги рівномірно розподілені по всьому перерізу і визначаються за такою формулою: .
Абсолютний зсув правого перерізу елемента по відношенню до лівого перерізу, з урахуванням закону Гука, дорівнює:
тоді 
.
При поперечному згинанні дотичні напруги розподілені за перерізом нерівномірно. У цьому випадку вираз для елементарної роботи внутрішніх сил, що перерізують, може бути представлений у вигляді: 
, де k - Коефіцієнт, що залежить від форми поперечного перерізу стрижня. Наприклад, для прямокутного поперечного перерізу .
ЕЛЕМЕНТАРНА РОБОТА ВНУТРІШНІХ ЗУСИЛІВ ПРИ КРУЧЕННІ
Поворот правого перерізу елемента по відношенню до лівого перерізу, що відбувається під дією зовнішніх по відношенню до нього моментів, що крутять (), показаних (див. рис. 15.3, в) штриховими лініями, дорівнює: 
.
Тоді робота внутрішніх моментів, що крутять (вони на малюнку не показані) на цьому куті повороту визначається за формулою: 
.
Нехай тепер елемент стрижня зазнає вигину. І нехай його праве поперечний переріз повернеться на кут повороту по відношенню до лівого перерізу (див. рис. 15.3, г).
Тоді внутрішні згинальні моменти, показані (див. рис. 15.3, г) суцільними лініями, зроблять на цьому куті повороту роботу:
.
При одночасному розтягуванні, крученні та прямому поперечному згині стрижня (з урахуванням того, що робота кожного з внутрішніх зусиль на переміщеннях, що викликаються рештою зусиль, дорівнює нулю) отримаємо наступний вираз для елементарної роботи внутрішніх сил пружності:
Інтегруючи вираз по всій довжині стрижня, остаточно отримаємо формулу роботи внутрішніх сил.
Запитання: ДОПОМОЖІТЬ БУДЬ ЛАСКА!!! НЕ ТРЕБА ЗНИЖУВАТИ ГІГАНТСЬКІ ТЕКСТИ!
ДОПОМОЖІ БУДЬ ЛАСКА!!! НЕ ТРЕБА ЗНИЖУВАТИ ГІГАНТСЬКІ ТЕКСТИ!
1.Визначте зовнішні сили, що мають найбільший вплив на рельєф гір.
2. Используя карту нових тектонічних рухів виявите причину різного рельєфу створеного текучими водами у Західному Сибіру і Середньосибірському плоскогір'ї.
3.Порівняйте межі древнього покривного заледеніння та поширення створеного його діяльністю рельєфу.
- Відповіді:
- 1) Зовнішні сили - вивітрювання, робота вітру, робота текучих вод (ерозія), робота снігу та льоду, діяльність хвиль та припливів, дії сили тяжіння. 3) Усього було 3-4 епохи заледеніння. Рухаючись, льодовик дуже сильно змінив поверхню Землі. З центру заледеніння він ніс із собою вмерзлі в нижні шари льоду каміння, як потужним бульдозером, знімав з поверхні пухкі наноси (пісок, глину, щебінь) і навіть досить велике каміння. Льодовик згладжував і закругляв скелі, залишаючи на них глибокі поздовжні подряпини (штрихи). Створені стародавнім зледенінням форми рельєфу найкраще виражені на Російській рівнині, де потужність льодовика була найбільшою.
- Схожі питання
- ПЕРЕВІДІТЬ БУДЬ ЛАСКА МЕНІ З РОСІЙСЬКОГО НА АНГЛІЙСЬКУ. І БАЖАЛЬНО ВКАЖИТЕ ПЕРЕВІЧ?? До (ТОЧНИЙ) Всім привіт! Сьогодні ми хочемо вам розповісти про вулицю Енгельса.
- Ця вулиця дуже красива, тому що вона знаходиться на березі річки Цни.
Вулиця Енгельса має 109 будинків.
Діяльність зовнішніх сил загалом веде до руйнування гірських порід, що складають земну поверхню, та зносу продуктів руйнування з високих місць на нижчі. Цей процес називається денудацією. Знесений матеріал накопичується в низьких місцях - долинах, улоговинах, западинах. Цей процес називається акумуляцією. Руйнування гірських порід поблизу поверхні Землі під впливом різних чинників - вивітрювання готує матеріал для переміщення. Вивітрювання може бути трьох видів – фізичним, хімічним та біологічним.
Особливо велика роль води, що потрапила в тріщини, що майже завжди є в гірських породах. Замерзаючи, вона розширює, розсуває краї тріщини; розморожуючи, витікає з неї, несучи з собою зруйновані частинки.
Так само важлива сила, під впливом якої змінюється рельєф – прояв дії сили тяжкості. Це такі природні явища як селі, зсуви, обвали та осипи. Діяльність текучих вод утворює в рельєфі балки, яри та величезні каньйони. Завдяки карстам з'являються гірські печери та воронки.
Свій внесок у зміну рельєфу вносять морські хвилі та припливи. Вони руйнують береги, забирають зруйнований матеріал і переміщують його на різні відстані вздовж берега, формуючи прибережні вали та пляжі, постійно змінюють берегову лінію.
На поверхні гірських льодовиків та їх товщі переміщаються уламки порід, пісок, пил з навколишніх скель і схилів долин. Під час танення льодовика весь цей матеріал лягає на земну поверхню. Сама крижана маса здатна надавати сильну формуючу дію на рельєф. Під її впливом утворюються льодовикові долини коритоподібної форми - троги, гострі вершини - карлінги, величезні насипні вали - морени. Льодовики сприяють утворенню зандр та гірських гряд. В результаті ерозії земля і скелі набувають дивної форми, змінюють колір, утворюють химерні фігури.
Ще одним важливим елементом, що впливає на стан рельєфу, є вітер. Найяскравішим прикладом його діяльності є піщані бархани.
І останньою зовнішньою силою, яка не відноситься до природних явищ, належить діяльність людини. За допомогою механізмів він здатний виривати величезні кар'єри або терикони.
1.Перепади температур. З першими променями Сонця високо в горах починає танути сніг та лід. Вода проникає у всі тріщини та поглиблення гірських порід. Вночі температура падає на кілька градусів нижче за нуль, і вода перетворюється на лід. При цьому вона збільшується обсягом на 9% і розсуває тріщини, розширюючи і поглиблюючи їх. Так триває день за днем, рік за роком, поки якась тріщина не відокремить від основного масиву шматок гірської породи і той не скотиться схилом. Гірські породи також піддаються нагріванню, то охолодженню. У мінералів, що в них входять, різна теплопровідність. Розширюючись та стискаючись, вони розривають міцні зв'язки між собою. Коли ж ці зв'язки повністю руйнуються, порода перетворюється на пісок.
2. Активний вплив рослинних та тваринних організмів на гірські породи стає причиною біогенного вивітрювання. Коріння рослин здійснюють механічне руйнування, а кислоти, що виділяються в процесі їхньої життєдіяльності, - хімічне. Внаслідок багаторічної діяльності живих організмів виникають коралові рифи та особливий вид островів – атоли, утворені вапняними скелетами морських тварин.
3.Повновластним господарем відкритих просторів є вітер. Зустрічаючи своєму шляху перешкоди, він утворює величні пагорби – дюни і бархани. У пустелі Сахара висота деяких із них сягає 200 – 300 метрів. У гірських масивах, розташованих у пустелі, майже ніколи не буває пухкого матеріалу, що заповнює поглиблення та тріщини. Ось чому виникають еолові форми рельєфу, що нагадують вежі, стовпи та химерні замки.
4.Господарська діяльність людини також викликає зміни рельєфу. Людина видобуває корисні копалини, у результаті утворюються кар'єри, будує будівлі, канали, робить насипи і засинає яри. Це весь прямий вплив, але він може бути і непрямим, що є створення сприятливих умов для рельєфоутворюючих процесів (орність схилів викликає бурхливе зростання ярів).