Земля гладкая, как бильярдный шар?

Я слышал (на YouTube-канале vsauce ), что земля более гладкая, чем бильярдный шар, если ее уменьшить.

Это правда?

Конечно, земля относительно гладкая:

  • Гора Эверест: ~10 км+
  • Марианская впадина: ~13 км-
  • Диаметр Земли: 12 750 км.

Но бильярдный шар на ощупь гладкий, как зеркало!

в руку, увеличенную соответствующим образом, земля будет казаться гладкой, как зеркало :-)
Зеркало более гладкое, чем бильярдный шар?
На этом сайте вы можете найти изображение бильярдного шара, очень увеличенное. Создается впечатление, что более глубокие точки уходят ниже показанной шкалы, а вершины также выходят за ее пределы. Хорошо. Но масштаб в микронном разрешении...
В связанных исследованиях, сравнивающих земную поверхность с вещами, не имеющими вариаций, Канзас значительно более плоский, чем блин . На самом деле я ожидал, что оба мема придут к одному и тому же результату (поверхность земли более плоская в обоих случаях или наоборот).
определить гладкость. во-первых, небольшое отклонение от средней высоты (та, которая используется в видео), во-вторых, микрограни не превышают определенного градиента (что делает что-то блестящим).
В этой статье бильярдные шары снова анализируются и сравниваются с поверхностью Земли: billiards.colostate.edu/bd_articles/2013/june13.pdf
improbable.com/airchives/paperair/volume9/v9i3/kansas.html убедительно показывает, что Канзас более гладкий, чем блин. Не совсем то, о чем вы просите, но помогает объяснить, почему утверждение нелепо.
Связанные Что, если? статья: Шар для боулинга

Ответы (3)

Это сильно зависит от определения того, что такое гладкость.

Блог журнала Discover рассмотрел это в 2008 году .

Хорошо, во-первых, насколько гладким является бильярдный шар? По данным Всемирной ассоциации пула и бильярда, шар для пула имеет диаметр 2,25 дюйма и допуск +/- 0,005 дюйма. Другими словами, на нем не должно быть ямок или неровностей высотой более 0,005 дюйма. Это довольно гладко. Отношение размера допустимой выпуклости к размеру мяча составляет 0,005/2,25 = примерно 0,002.

Земля имеет диаметр около 12 735 километров (в среднем подробнее об этом см. ниже). Используя коэффициент гладкости сверху, Земля была бы приемлемым шаром для бильярда, если бы на ней не было неровностей (гор) или ям (траншей) размером более 12 735 км x 0,00222 = около 28 км.

Самая высокая точка на Земле – вершина Эвереста, высота 8,85 км. Самая глубокая точка на Земле — Марианская впадина, ее глубина составляет около 11 км.

Эй, это в пределах допусков! Так что на этот раз городская легенда верна. Если бы вы уменьшили Землю до размеров бильярдного шара, она была бы более гладкой.

Я не согласен с определением гладкости, используемым журналом Discovery. Согласно этому определению, наждачная бумага среднего размера (размер зерен 0,005 дюйма) также является гладкой, что не совсем соответствует моему определению гладкости. На самом деле я считаю нелепым утверждение, что наждачная бумага гладкая.

С горами, достигающими более 8000 м, в уменьшенном масштабе это будет 0,0015 дюйма, что означает, что уменьшенная «гладкость» Земли эквивалентна наждачной бумаге с зернистостью 320 .

введите описание изображения здесь

Как это соотносится с настоящим бильярдным шаром, ответ woliveirajr полезен:

Как выглядит поверхность шара:введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

Обратите внимание, что отклонение составляет около 0,55 мкм, в то время как официальный допуск формы 0,005 дюйма составляет 127 мкм. 0,55 мкм в масштабе до размера Земли будет меньше 125 метров .


Что касается формы, о которой на самом деле идет регулирование ± 0,005 дюйма, Земля не сферическая, это сплюснутый сфероид с:

  • Экваториальный радиус: 6 378,1370 км
  • Полярный радиус: 6 356,7523 км
  • Средний радиус: 6 371 009 км (источники: WGS-84 и IUGG)

Сама несферическая форма уже лишает уменьшенную Землю права называться официальным бильярдным шаром, допустимый допуск по диаметру будет 28 326 м, а разница между полярным диаметром Земли и средним диаметром составляет 28 513 м. Хотя это довольно близкий звонок.

Если допуск «+/- 0,005 дюйма» , то общий допуск равен «0,01 дюйма» . Это позволило бы изменить диаметр Земли на 56 км (вместо 28 км).
@Oliver_C: нет, извини, но это неправильно; «+/- 0,005 дюйма» на 0,005 дюйма выше или ниже среднего . Тем не менее, он допускает разницу до 0,01 дюйма между ударом и падением. Но я сравниваю не полярный диаметр с экваториальным, а полярный диаметр со средним.
Вы правы, разница между «Средним» и «Полярным» чуть выше «0,005». Но если посмотреть на «экваториальный» (самый длинный) и «полярный» (самый короткий) диаметры, разница составит 48 км. Это будет соответствовать общей дисперсии «0,01» (56 км).
Ба несферичность его нисколько не дисквалифицирует. Вопрос был о гладкости, а не о форме.
@hippietrail: но допуск +/- 0,005 дюйма касается формы
@vartec, это означает, что ваше определение гладкости будет работать только для сфер. Но гладкость — это наличие текстуры, в которой отсутствует трение, которое является свойством поверхности, а не лежащей в основе формы.
@Stefan: ты имеешь в виду определение, которому предшествуют слова «я не согласен с»? :-П
@Stefan, это определение гладкости журнала Discovery, а не vartec (или WBPA). В фактических спецификациях говорится: «Все мячи должны быть изготовлены из литого пластика на основе фенольной смолы и иметь диаметр 2 ¼ (+ 0,005) дюйма [5,715 см (+ 0,127 мм)]». Поскольку речь идет о диаметре , эта спецификация касается отклонения от сферической формы. Итак, журнал Discovery допустил две ошибки. 1) Земля не соответствует спецификации. 2) Спецификация не имеет отношения к плавности, в бытовом смысле.
На самом деле, читая сам пост в блоге DM, они обращают внимание на многие из этих нюансов. На самом деле, они напрямую касаются разницы между формой и поверхностью и, кажется, не согласны с моей интерпретацией спецификации — они думают, что речь идет о поверхности, а вовсе не о округлости: «Конечно, это предполагает допуск на то, что Количество раундов для бильярдного шара такое же, как и для ям и ударов. На сайте WPA ничего не сказано. Думаю, некоторые вещи остаются загадкой». Так что я должен взять назад комментарий выше, по крайней мере, частично.
@vartec: 29 голосов за 7 часов, и я вынужден согласиться с вами, что ваш ответ лучше. [Рыд.] Не хотите ли вы, чтобы ваш ответ был самостоятельным и напрямую ссылался на аргумент, который вы опровергаете, чтобы я мог удалить свой. [Род.]
@vartec Думаю, я понимаю вашу точку зрения (с обновленным ответом). Они использовали неправильную цифру для описания гладкости. Как вы говорите: «Что касается формы, то на самом деле речь идет о регулировании ± 0,005 дюйма» . Тогда вопрос в том, существует ли даже спецификация гладкости шаров или это связано только с формой? Потому что, если бы не законно, их можно было бы сделать с покрытием из наждачной бумаги. И +1 за обновленный и гораздо лучший ответ.
@Oddthinking: готово, однако на вашем месте я бы оставил ваше для справки.
Я отзываю свою жалобу после вашей эффективной работы по переформулировке вашего ответа - спасибо (-:
Этот ответ действительно отвечает на вопрос? Из того, что я читаю, согласно критериям гладкости журнала Discovery, земля должна быть гладкой, как бильярдный шар, но также гладкой, как наждачная бумага, что явно абсурдно. Но ответ не дает альтернативного определения гладкости, чтобы на самом деле ответить на вопрос. "Гладкость" должна учитывать не изменение высоты, а скорость изменения высоты...
Кроме того, регулирование допуска на диаметр шарика — это не то же самое, что регулирование его гладкости. У вас может быть шарик с допуском 0,55 мкм, который все еще такой же грубый, как наждачная бумага. Весь этот ответ - просто неверное направление.
Например, вот невероятно хорошо нарисованный (если я могу так сказать) увеличенный вид сбоку на две поверхности. Оба они имеют одинаковое изменение высоты на одной и той же площади, но один будет грубым, а другой — гладким. Так что вопрос на самом деле: земная поверхность в основном шероховатая, как на левом изображении, или гладкая, как на правом? Определение разницы в высоте ничего вам об этом не скажет ( объект может иметь очень разную высоту и при этом оставаться плавным, если изменения очень постепенные) .
@BlueRaja: ясно, что в случае Гималаев и Анд это не постепенно.
Этот ответ просто неверен. Ошибка заключается в фиксации на «среднем» диаметре, который, как вы можете заметить, даже не является средним в обычном арифметическом смысле. Исходя из данных полярного и экваториального радиусов, радиус Земли отклоняется на +/- 10,69235 м от идеальной сферы радиусом 6367,44465 м. В масштабе до диаметра 2,25 дюйма это отклонение составляет всего +/- 0,0037 дюйма.

Я думаю, что у vartec есть лучший ответ на данный момент. Указанный допуск ( ссылка на технические характеристики ) 0,005 относится к общему размеру, а не к гладкости. В спецификации указано 2,25+0,005, а не +/-, это опечатка или это означает, что шары должны быть не менее 2,25, но не более 2,255 дюйма? 0,001".

На картинке с найденного сайта woliveirajr показан настоящий мяч толщиной 1 мм. Это соответствует примерно 220 км по поверхности Земли, вот фото в сравнении с частью Гранд-Каньона и Эверестом:

введите описание изображения здесь Гранд-Каньон (200 км) введите описание изображения здесь

И хотя в уменьшенном масштабе Гранд-Каньон будет иметь глубину 8,2 микрометра, разница в отметках составляет менее 1 микрометра (около 0,87).

введите описание изображения здесь

Так что, хотя я видел бильярдные шары с царапинами и сколами, которые могут быть больше, чем горы на Земле в таком масштабе, это не то, о чем вы думаете, когда думаете о том, насколько гладкий бильярдный шар.

Эверест отличается от Гранд-Каньона, хотя гора Мак-Кинли на Аляске на самом деле выше от основания до пика, поскольку у Эвереста более высокое основание. Таким образом, в то время как Эверест будет подниматься дальше от центра бильярдного шара, гора Мак-Кинли будет самой высокой выпуклостью на расстоянии около 26 микрометров от окружающей поверхности.

Я не сравниваю Мауна-Кеа , потому что я бы сказал, что ниже уровня моря не следует принимать во внимание. Ведь глядя на Землю из космоса, Марианской впадины не увидишь. Вы сталкиваетесь со всевозможными проблемами, думая о гигантском существе, пытающемся почувствовать, насколько гладкая Земля, поэтому я просто использовал бы то, как она выглядит из космоса, из воды или нет:

  1. Касание гигантских пальцев было бы похоже на столкновение лун или огромных астероидов с поверхностью.
  2. В любом гравитационном поле, которое истощало бы воду, если положить землю на поверхность или удерживать ее, она разрушится, высвободив расплавленное ядро ​​и создав достаточное трение, чтобы расплавить остальную часть тела.
  3. Молекулы воды были бы размером около 5 дюймов на уменьшенной земле. Она не сильно отличалась бы от камня в таком масштабе.

60-футовые океанские волны были бы около 0,08 микрона, но поскольку это далеко от нормы, а волны были бы настолько плотно упакованы, что казались бы почти одной поверхностью, большая часть планеты была бы намного более гладкой, чем бильярдный шар. Большая часть остального мира была бы примерно такой же гладкой, только большие горные хребты были бы намного грубее.

Кроме того, что произойдет со всей водой, если вы дадите земле хорошую силу следования. en.wikipedia.org/wiki/Cue_sports_techniques#Force-follow
если вы ссылаетесь на относительную высоту, Нанга Парбат выше (относительная высота 7000 м), чем гора Мак-Кинли (относительная высота 5900 м).
Это было бы идеально для серии XKCD «Что, если».

Прошу прощения за то, что разоблачаю парад vartec, но его ответ концептуально неверен и впадает в заблуждение сравнения яблок и апельсинов и пытается апеллировать к знакомству с предметами повседневного обихода, чтобы доказать это (неправильно). Цитируемая статья верна (конечно, требует предположения, что земля круглая, что не является ужасным предположением для целей статьи), и ниже я предлагаю рассуждение о том, почему ответ vartec вводит в заблуждение.

Чтобы понять почему, нужно разобраться в размерных сравнениях. В примере с бильярдным шаром максимальная выпуклость сравнивалась с радиусом (или диаметром). Оба эти направления сопоставимы. Как показано в цитируемой статье, то же самое для «неровностей» на Земле привело к меньшему отношению максимального размера выпуклости к радиусу и, следовательно, «более гладкому».

Теперь часть, которая вводит в заблуждение (и на которой основана остальная часть аргумента), заключается в том, что уменьшение этого до «нормального размера» делает его сравнимым с наждачной бумагой! Как? Как выполняется это масштабирование? Для правильного масштабирования нужно взять безразмерное отношение размера выступа к радиусу (см. грубый рисунок ниже) бильярдного шара (или Земли), а затем умножить его на соответствующий размер другого объекта, который вы хотите сравнить. Это безразмерное соотношение является определением «гладкости» (0,0022 на изображении), а не фактическим числом 0,005".

По сравнению с наждачной бумагой он «уменьшает» Эверест до 0,0015 дюйма. Как было сделано это "перемасштабирование"? Какова базовая линия, от которой это «отклонение»? Он не говорит вам. И вот в чем ошибка. Во второй половине моего грубо нарисованного от руки изображения я привожу пример. Предположим, что выбрана наждачная бумага с зернистостью 0,0015. Теперь нам нужно рассмотреть размер, для которого эта зернистость может считаться «шишкой». Нет, важна не длина, а толщина бумажной подложки. Давайте теперь предположим толщину 1/32" (не знаю фактического числа, но где-то между 1/32" и 1/16"). Посчитайте еще раз безразмерный коэффициент "гладкости" - оказывается, что он равен 0,048. , что намного больше, чем 0,0022.

Если вы когда-либо занимались автодетейлингом, вы, возможно, сталкивались с наждачной бумагой с зернистостью 2500. Они очень гладкие на ощупь (серьезно, гладкие, как тальк), и все же они примерно в 5 раз шероховатее бильярдного шара.

Таким образом, весь ответ основан на ложной математике, и я обеспокоен тем, что на сайте скептиков он набрал более 50 голосов.

http://i.stack.imgur.com/rqxEV.png

то есть вы в основном говорите, что чем толще поверхность наждачной бумаги на бумажной основе, тем она более гладкая?
Смешно утверждать, что толщина бумаги является мерой шероховатости. Утверждения в этом ответе безосновательны и не подтверждаются никакими ссылками.
Они использовали неправильное число: 0,005 — это определение не гладкости, а отклонения от сферы. Зеркало было бы очень гладким, но отклонялось бы более чем на 0,005 дюйма от сферы (с определенным диаметром), поэтому это плохой бильярдный шар. Поскольку они используют неправильное число, его нельзя использовать для расчета гладкости.
@vartec, если вы помните, вопрос в том, чтобы масштабировать все до одинакового размера, а затем сравнивать их гладкость. Так что да, чем больше вы увеличиваете толщину бумажной подложки, тем мельче становятся частицы после масштабирования и, таким образом, она становится более гладкой. Это та же самая причина, по которой Земля с горами высотой 8 км все еще кажется гладкой после уменьшения масштаба.
@Shahbaz Но это не будет гладко. Гора Эверест будет выделяться на вашем бильярдном шаре Земли, как песчинка на наждачной бумаге. Толщина бумаги совершенно не имеет значения. Вы можете установить наждачную бумагу на кусок дерева (= более толстая подложка), ни в малейшей степени не влияя на его шлифовальные свойства.
@KonradRudolph, если вы наклеите наждачную бумагу на саму землю и уменьшите ее до бильярдного шара, вы все равно почувствуете это? Очевидно нет. Если вы наклеите наждачную бумагу на кусок дерева и уменьшите ее до размера наждачной «бумаги», она станет менее шероховатой. Я не знаю, какое влияние окажет гора Эверест на гладкость земли, но я просто говорю, что, как и в этом ответе, главный ответ имеет неправильную логику.
@Shahbaz Совершенно не имеет значения. Мы не масштабируем наждачную бумагу. Мы используем его для сравнения, потому что гора Эверест на Земле размером с бильярдный шар будет иметь размер песчинки на обычной наждачной бумаге. Таким образом, Земля размером с бильярд будет похожа на обычную (не масштабированную!) Наждачную бумагу.
@KonradRudolph, теперь я понимаю, что ты имеешь в виду. Я пропустил строчку в том посте, где говорится, что «0,0015» — это то же самое, что и «наждачная бумага с зернистостью 320».
Я не понимаю, почему толщина бумаги меняет гладкость поверхности.