Физика механика лекции и вопросы / OF1_5_Gravitatsionnoe_pole_Zemli_Gravimetria_mi

Карта распределения погрешности стандартного датума WGS-84 по территории Земли

1.5.8. Потенциал гравитационного поляя

Кроме векторной характеристики поля – его напряжённости, определяющей силовое поле, можно ввести скалярную характеристику поля – потенциал данной точки поля.

Потенциал (потенциальная функция) – связанная с работой сил поля скалярная характеристика векторных полей, к которым относятся многие силовые поля.

Пространство, где действуют силы притяжения, называется гравитационным полем. Пространство, где действует сила тяжести, называется полем силы тяжести.

Каждой точке поля соответствует определённое значение потенциальной энергии, которой обладает в этом поле материальная точка. Таким образом, поле можно характеризовать величиной потенциальной энергии, которой обладает в данной точке единичная масса.

Гравитационный потенциал

В учебнике – опечатка!

Гравитационное поле наиболее удобно определять через гравитационный потенциал U:

где Eп – потенциальная энергия, которой обладает материальная точка массы m в данной точке поля; gradU – градиент гравитационного потенциала. Потенциал, как и напряжённость, является «функцией точки», т. е. зависит только от координат.

Градиент grad

Эквипотенциальные поверхности

(Equipotential surfaces)

Каждой точке поля соответствует определённое значение потенциальной энергии, которой обладает в этом поле материальная точка. Таким образом, поле можно характеризовать величиной потенциальной энергии, которой обладает в данной точке единичная масса.

В поле можно построить поверхности, содержащие точки с одинаковым потенциалом – эквипотенциальные поверхности.

Этвеш

(Eotvos)

1.5.9. Аномалии ускоренияя силысилы тяжести

Аномалией ускорения свободного падения называется отклонение измеренного значения gизм от вычисленного нормального значения γ0.

Однако, прежде чем сопоставить измеренное значение с нормальным, необходимо ввести поправку на высоту пункта наблюдения над уровнем моря (поскольку нормальное значение вычисляется для уровня моря), на гравитационное действие слоя пород, лежащего между уровнем моря и уровнем пункта наблюдения (промежуточный слой) и на влияние неровностей земной поверхности.

Аномалию ускорения свободного падения ∆g вычисляют по формуле:

g = g0 − γ0

где g0 = gизм + поправки; γ0 – нормальное значение ускорения свободного падения.

1.5.10. Принципы гравиразведкизведки

Гравиметрия – наука о методах измерения силы тяжести, об измерениях величин, характеризующих гравитационное поле Земли. Гравиметрические методы используют для определения фигуры и внутреннего строения Земли, установления связи между различными системами геодезических координат и расчёта траекторий движения искусственных спутников Земли и ракет, для разведки полезных ископаемых и исследования верхних слоёв земной коры.

Гравиметрическая разведка – метод разведочной геофизики, основанный на изучении гравитационного поля на поверхности Земли и вблизи неё. Гравиразведка исследует аномалии силы тяжести, обусловленные неоднородными по плотности породами, слагающими земную кору, особенно её верхнюю часть.

Схема гравиметра ГМТ-1

1 – горизонтальная спиральная пружина, 2 – рычаг, 3 – зеркало, 4 – груз, 5 – первая измерительная пружина, 6 – пружина, 7 – пружина барокомпенсатора, 8 – сильфон барокомпенсатора, 9 – диапазонная пружина, 10 – пружина термокомпенсатора, 11 – биметаллический термокомпенсатор, 12 – станина, 13 – вторая измерительная пружина, 14 – измерительное микрометрическое устройство, 15 – диапазонное микрометрическое устройство

On-Line тестированиее

www.i-exam.ru/index.html Key:

152865tt633

или

152892tt686