- •1. Системы отсчёта и координат. Осн. Хар-ки мех. Движения. Прямол-е и кривол-е дв-е. V b w.
- •2.Движение мат. Т-ки по окр-ти. Норм-е и танг-е ускор-е связь угловых и лин-х хар-к движ-я
- •3.Силы. Масса. Законы ньютона.
- •4. Силы при криволин
- •5. Закон всемирного тяготения. Зав-ть веса тел от высоты над Ур-м м.О., геошг. Ироты
- •6. Нормальное гравитационное поле и его аномалии.
- •8.Орбитальное движение Земли и ее осевое вращение. Неравномерости вращения з., их физ-я природа
- •9. Приливообразующие силы и их геофизическая роль.
- •10. Закон сохранения и изменения количества движения.
- •11. Работа силы, мощность кин-я и пот-я э. Энергия, работа силы, мощность
- •Кинетическая и потенциальная энергии
- •12.Гармонич-е колеб-е, его хар-ки. Мат., физ., пруж. Маятники
- •13.Энергия колеб-ся тела. Собственные колебания з. Сложен. Гарм-х кол-й
- •14. Волна,её хар-ки. Прод-е, попнр-е в.Пр-п Гюйгенса.Инт-ть.
- •15.Звук. Принцип локации
- •18. Основн полож молек-кинетич теории строен вещ-ва. Межмолек силы. Агрегат сост вещ-ва.
- •19.Макроскопические системы. Термодинам. Равновесие. Равновесные и неравновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы.
- •20. Газовые законы (бойля-мариотта, гей-люсака, авогадро). Уравнение состояния идеального газа.
- •21.Барометрическая формула и распред. Больцмана
- •22. Явление переноса в газах и жидкостях. Диффузия в газах
- •23.Явление переноса теплопроводность
- •24. Явление переноса в газах и жидкостях. Внутреннее трение (вязкость).
- •26.Внутр-я энергя идеал-го г. Работа и теплота.Зак. Сохран-я энергии. 1-е нач. Термодин-ки
- •27.Электрические заряды и электрическое поле. Закон кулона. Принцип суперрозиции. Напряженость электоростатического поля
- •29.ПримЕры вычисления электр. Полей с пом. Т. Острогр-Гаусса.
- •30. Потенциал и работа сил электростатического поля. Циркуляция напряжености электростатического поля вдоль замкнутого контура. Разность потенциалов.
- •31. Градиент потенциала. Связь между потенц и напряж-ю электростат поля в кажд точке поля.
- •32 Эквипотенциальные пов-ти
- •33. Вычисл потенц некот простейш электростат полей.
- •1 .Потенциал электрического поля точечного заряда q.
- •3. Шаровой конденсатор.
- •34. Геоэлектрическое поле земли. Электрическая проводимость атмосферы, гидросферы, земной коры и недр
- •35. Электрическая проводимость атмосферы. Ионосфера, ионосферные слои. Влияние ионосферы на распределение радиоволн Нормальное Эл-е поле а. Техног-е возд-е на а.
- •36. Электротеллурическое поле. Региональные и локаьные электротеллурические поля земной коры. Вариации меридиональнй и широтной наряжённости электроллурическго поля
- •37. Изучение глубинного строения Земли методом глубинного зондирования
- •38.Масса, форма, размеры и строение атмосферы. Слои атмосферы и зависимость т атмосферы от высоты.
6. Нормальное гравитационное поле и его аномалии.
Гравитационное поле Земли имеет сложную структуру, обусловленную неоднородностью вещества земной коры и мантии. Поэтому его принято разделять на две части: нормальное гравитационное поле и остаточное аномальное поле.
Земной эллипсоид наилучшим образом аппроксимирует основную уровенную поверхность Земли – геоид. Этот эллипсоид наз. уровенным эллипсоидом (нормальной Землей). По его параметрам определяют нормальную силу тяжести g0 , нормальный потенциал и другие характеристики нормального гравитационного поля.
Реальные значения силы тяжести g, наблюдаемые в различных частях земной поверхности, отличаются от нормального ее значения g0. Разность ga =g – g0 в пункте наблюдений называют аномалией силы тяжести ga (гравитационной аномалией). Величина ga обусловлена залеганием на глубине тяжелых или легких горных пород и руд. Аномалии бывают положительными (“избыток масс”), обычно присущими глубоководным впадинам океанов, и отрицательными – в высокогорных областях материков и в районах залегания легких горных пород и руд.
Обычно на поверхности Земли значение ga составляет несколько десятых долей 1см/с2, достигая иногда и целых единиц в горах и глубоководных впадинах. Так, аномалии силы тяжести в Марианской впадине на глубине 8740 м ga = - 0,244 см/с2, а в свободном воздухе г. Мауна-Кеа (о.Гавайи) для высоты z = 4214 м составляет +0,669 см/с2. Обычно значения ga отражают изменения гравитационного поля при переходе от одного типа земной коры к другому; они не коррелируют с положением материков и океанов; знак ga не меняется на протяжении тысяч км. Подобные соотношения между реальными (g) и теоретическими (g0) значениями ускорения свободного падения объясняются тем, что сравнительно малая масса воды океанов и морей компенсируется массой горных пород большой плотности (базальт, перидотит). На материках под горными хребтами залегают, видимо, породы малой плотности. Все это означает, что на изменение g влияет геологическое строение района, т.е. неравномерное распределение плотностей масс внутри Земли.
Распределение аномалий силы тяжести по всей Земле дается на специальных картах. Наиболее мощная аномалия расположена в северной части Индийского океана вблизи полуострова Индостан. Здесь же располагается минимум геоида.
Ускорение силы тяжести обычно считают направленным к центру Земли по радиусу. Однако над местами сосредоточения аномальных масс вещества в недрах планеты наблюдается отклонение величины g от указанного направления. Для их выявления измеряют вертикальную и горизонтальную составляющие вектора g по меньшей мере в двух точках, а его направление определяют по изменению силы тяжести и отклонению отвеса. Точка пересечения таких векторов является центром возмущающих масс. Если тело имеет сферическую форму, то его центр располагается точно в точке пересечения векторов, а при сплюснутой форме – выше точки.
Такие исследования важны прежде всего в морской съемке, поскольку основные аномалии геоида располагаются в толще океана. Исследователи считают, что массы, вызывающие океанические аномалии, обусловлены неоднородностями, расположенными на глубинах 400 – 900 км. Так, отрицательная аномалия Индийского океана связана с разуплотнением масс вещества мантии, обусловленного перемещением полуострова Индостан в процессе дрейфа материков. Продвигаясь на север, он оставил под собой вещество, менее плотное, по сравнению с составляющим соседние регионы. В результате и возникла здесь самая мощная аномалия.
При продвижении в глубь Земли сила тяжести изменяется и в центре Земли уменьшается до нуля. Изменение силы притяжения с глубиной z можно описать формулой
F = 0,3086z – 0,0838z,
из которой следует, изменение силы притяжения под земной поверхностью материков происходит пропорционально не только глубине, но и плотности среды . При этом в слоях небольшой плотности ( 2,2 г/см3) первый член этого выражения больше второго, и потому при углублении примерно до 3000 км (граница мантии и железистого ядра) сила тяжести возрастает (g достигает максимума =10,68 м/с2). Но по мере дальнейшего роста z плотность ядра плавно увеличивается и вследствие этого уменьшается сила тяжести. В центре земного шара сила притяжения по всем радиусам одинакова и g = 0.
7. Гравитационные явления и процессы.
Под гравитационным явлением понимается перемещение горных пород под влиянием силы тяжести с последующим их разрушением и накоплением в виде рыхлых грубообломочных отложений. Гравитационные явления разнообразны, и их различие заключается в неодинаковой роли силы тяжести и воды (аквальный фактор) в их образовании. По этому признаку на суше выделяют собственно гравитационные, гравитационно-аквальные и аквально-гравитационные явления. В морях, реках и озерах гравитационные явления носят название гравитационно-субаквальных. К собственно гравитационным явлениям относят обвалы, камнепады и снежные лавины. Они происходят полностью под действием силы тяжести, главным образом в горах с обрывистыми склонами. В итоге образуются так наз. отвальные скопления в форме вытянутых холмов с неровной, бугристой поверхностью. Обвалы могут совершаться также в подземных пустотах, образуя на земной поверхности различные провалы, колодцы и воронкообразные углубления. Наибольшее распространение на земной поверхности имеют гравитационно-аквальные явления. К их числу относят оползни, которые присущи горным и равнинным областям. В отличие от обвалов при оползнях отделившаяся по трещинам масса горных пород не летит вниз и не падает, а скользит по склону. Оползни развиваются на любых склонах гор, где существует переслаивание различных пород с глинистыми. В равнинной местности оползни приурочены к побережьям рек, озер и морей и характеризуются большим разнообразием форм и масштабов проявления. Оползневое тело обычно движется по глинистым породам, представляющим собой водоупор для водоносного горизонта. Влага этого горизонта нарушает сцепление между составляющими частицами вышележащих пород и глинистым фундаментом и потому способствует развитию оползневых процессов. Это тело может иметь различную форму и размеры. К аквально-гравитационным явлениям относят те, в образовании которых основную роль играет вода. Это оползневые потоки, оплывы и сели, наблюдающиеся в горных районах. Их образование происходит во время активной геологической деятельности поверхностных и подземных вод, особенно при снеготаянии и ливневых жидких осадках. Вода, попадая в горные породы, уменьшает сцепление между составляющими их частицами. В результате породы приобретают текучую консистенцию, они разжижаются и под действием силы тяжести начинают сползать или даже стекать вниз по склону.
Четвёртый тип гравитационных явлений – гравитационно-субаквальные происходят на подводных склонах рек, озер и морей. Здесь оползни возникают в основном под действием силы тяжести на относительно крутых склонах. Под влиянием своей массы подводный осадочный слой в виде илистых образований начинает ползти. Этот процесс усиливается массой обрушающихся берегов, создающей дополнительную нагрузку на оползающее тело подводного склона. Морские, озерные и речные оползни изучены еще недостаточно, хотя практическое значение их исследований велико.