Raskusjõu või potentsiaali tõmbe väärtus määratakse aine jaotusega Maal või mõnes muus taevakehas. Omakorda, nagu eespool näha, määrab aine jaotumine pinna kuju, millel potentsiaal on konstantne. Gravitatsiooni ja potentsiaali mõõtmine on seega hädavajalik nii geodeesia jaoks, mis on Maa kuju uurimine, kui ka geofüüsika jaoks, selle sisemise struktuuri uurimiseks. Geodeesia ja globaalse geofüüsika jaoks on kõige parem mõõta tehissatelliitide orbiitide potentsiaali. Gravitatsiooni pinnamõõtmised sobivad kõige paremini kohalikule geofüüsikale, mis tegeleb mägede ja ookeanide ehituse ning mineraalide otsimisega.
The kiirendus g varieerub umbes1/kaks1 protsent koos positsiooniga Maa pinnal, alates umbes 9,78 meetrist sekundis sekundis ekvaatori juures kuni umbes 9,83 meetrini sekundis sekundis poolustel. Lisaks sellele laiaulatuslikule variatsioonile ka kohalikud variatsioonid mõnest osast 10-s6või väiksemad on põhjustatud erinevustest nii maakoore tiheduses kui ka kõrguses merepinnast.
Gravitatsioonipotentsiaal Maa pinnal on peamiselt tingitud Maa massist ja pöörlemisest, kuid ka kaugel Päikesel on väike panus ja Kuu . Maa pöörlemisel varieeruvad need väikesed panused ühes kohas sõltuvalt ajast ja seega ka g varieerub veidi. Need on päevased ja pooleteised tõusulaine variatsioonid. Enamikul eesmärkidel on vaja teada ainult gravitatsiooni muutumist ajas fikseeritud kohas või gravitatsiooni muutumist paigast teise; siis saab mõõna kõikumise eemaldada. Vastavalt sellele on peaaegu kõik gravitatsioonimõõtmised suhtelised mõõtmised erinevustest kohtades või aeg-ajalt.
Kuna raskusjõu muutused on palju vähem kui 1 meeter sekundis sekundis, on suhteliste mõõtmiste jaoks mugav kasutada väiksemat ühikut. Selleks on Gal (nime saanud Galilei järgi) adopteeritud; gal on sajandik meetrit sekundis sekundis. Kõige sagedamini kasutatakse ühikut milligali, mis võrdub 10-ga−5meeter sekundis sekundis - st umbes üks miljonik keskmise väärtusest g .
Gravitatsiooni absoluutsete mõõtmiste väljatöötamiseks on välja töötatud kaks põhilist viisi: objekti vaba langemise ajastamine ja liikumine mingil viisil piiratud keha raskusjõu all, peaaegu alati kui a pendel . 1817. aastal oli inglise füüsik Henry Kater saksa astronoomi Friedrich Wilhelm Besseli tööle tuginedes esimene, kes kasutas pööratavat pendlit, et teha absoluutseid g . Kui jäiga pendli kiigeperioodid umbes kaks alternatiivne tugipunktid on samad, siis on nende kahe punkti eraldamine võrdne sama perioodi samaväärse lihtsa pendli pikkusega. Hoolika ehituse abil suutis Kater eraldamist väga täpselt mõõta. Niinimetatud pööratavat pendlit kasutati gravitatsiooni absoluutseks mõõtmiseks alates Kateri päevast kuni 1950. aastateni. Sellest ajast alates on elektroonilised instrumendid võimaldanud uurijatel mõõta väga täpselt keha sekundi vaba kukkumise (puhkeolekust) meetrit ühe sekundi jooksul. Samuti on võimalik valguse interferentsi abil teha äärmiselt täpseid asukoha mõõtmisi. Järelikult on vabalangemise otsemõõtmised gravitatsiooni absoluutsete mõõtmiste jaoks pendli asendanud.
Tänapäeval on interferomeetrite valgusallikateks laserid, samal ajal kui kukkuv ese on tagasipeegeldaja, mis tagastab valguskiire enda peale. Langevat objekti saab ajastada lihtsa allapoole liikumise abil või projitseerida ülespoole ja ajastada üle üles- ja allapoole jääva raja. Selliste seadmete transporditavaid versioone on kasutatud erinevates kohtades, et luua alus kogu Maa raskusjõu erinevuste mõõtmiseks. Saavutatav täpsus on umbes üks osa kümnest8.
kudumisel nimetatakse pikikiudu __________.
Hiljuti on interferomeetrid, mis kasutavad valguse asemel aatomikiire, absoluutse gravitatsiooni määramise. Häire toimub aatomite vahel, millel on olnud erinev gravitatsioonipotentsiaal ja millel on seega erinevad energiad ja lainepikkused. Tulemused on võrreldavad vabalangemise kehade tulemustega.
Newtoni ajast alates mõõdeti gravitatsiooni erinevusi (rangelt gravitatsiooniväärtuste suhteid) sama pendli ajastamise ajal erinevates kohtades. 1930. aastatel asendasid staatilised gravimeetrid pendlid kohalike mõõtmiste jaoks väikestes gravitatsioonivahemikes. Täna vabalangus mõõtmised on pendli igaks otstarbeks vananenud.
Vedru gravimeetrid tasakaalustavad raskusjõu välja massil oleva raskusjõu mõju vedru elastsele jõule. Kas mõõdetakse vedru pikendust või taastab servosüsteem selle konstantseks. Kõrge tundlikkus saavutatakse elektrooniliste või mehaaniliste vahendite abil. Kui sellele riputatud mass venitab õhuke traat, varieerub traadi pinge ja seetõttu põikvõnkumiste sagedus massi raskusjõu mõjul. Sellised vibreerivad nöörgravimeetrid töötati algselt välja kasutamiseks allveelaevades ja neid kasutasid Apollo 17 astronaudid Kuul hiljem oma maandumiskoha gravitatsiooniuuringu läbiviimiseks. Teine suhteliselt hiljutine areng on ülijuhtiv gravimeeter, instrument, milles tajutakse magnetiliselt levitatava ülijuhtiva sfääri positsiooni, et anda g . Kaasaegsete gravimeetrite tundlikkus võib olla parem kui 0,005 milligal, standardhälve uurimistöö vaatluste suurusjärk 0,01–0,02 milligali.
mis lipp on punane valge ja must
Gravimeetritega mõõdetud gravitatsiooni erinevused saadakse üsna meelevaldsetes ühikutes - näiteks jagatud astmelauas. Nende ühikute ja milligalite vahelist suhet saab määrata ainult instrumenti lugedes mitmetes punktides, kus g on teada absoluutse või suhtelise pendli mõõtmise tulemusena. Kuna instrument ei reageeri täielikult lineaarselt, peavad teadaolevad punktid hõlmama kogu gravitatsioonivahemikku, mille piires gravimeetrit kasutatakse.
Kuna g on kiirendus, selle mõõtmise probleem liikuvast ja seetõttu Maa suhtes kiirenevast sõidukist tekitab mitmeid põhiprobleeme. Allveelaevadelt on tehtud pendli-, vibreerimis- ja vedru-gravimeetri vaatlusi; kasutades gürostaaliseeritud platvorme, on pinnalaevadelt tehtud ja tehakse suhtelise gravitatsiooni mõõtmisi täpsusega, mis läheneb mõnele milligalile. Tehtud on eksperimentaalseid mõõtmisi erinevate gravitatsioonianduritega nii fikseeritud tiibadega lennukitel kui ka helikopteritel.
Kõigi saadaolevate absoluutsete ja suhteliste mõõtmiste kombineerimise tulemusena on nüüd võimalik suure täpsusega saada kõige tõenäolisemad gravitatsiooniväärtused paljudes kohtades. 1960. aastatel alustatud gravimeetrilise töö kulminatsioon on olnud ülemaailmne raskusjõu võrdlussüsteem, mille täpsus on vähemalt üks osa kümnest7(0,1 milligali või parem).
Maapinnal mõõdetud gravitatsiooni väärtus tuleneb mitmest tegurist:
Piibli nimekirja uued testamendiraamatud
Enamik geofüüsikalistest uuringutest on suunatud geoloogilise struktuuri tõlgendamiseks neist viimase eraldamiseks. Seetõttu on vaja teisi tegureid nõuetekohaselt arvesse võtta. Esimesed kaks tegurit tähendavad gravitatsiooni varieerumist laiuskraadiga, mida saab arvata Maa oletatava kuju jaoks. Kolmas tegur, mis on gravitatsiooni vähenemine kõrgusega, tulenevalt suurenenud kaugusest Maa keskosast, ulatub -0,3086 milligalini meetri kohta. See väärtus eeldab siiski, et nulltihedusega materjal võtab kogu vaatluspunkti ja merepinna vahelise ruumi ning seetõttu nimetatakse seda vabaõhu korrektsiooniteguriks. Praktikas tuleb arvestada kivimaterjali massiga, mis hõivab selle ruumi osaliselt või täielikult. Piirkonnas, kus topograafia on suhteliselt tasane, arvutatakse see tavaliselt eeldades, et on olemas lõpmatu jaama kõrgusega võrdse paksusega plaat h ja millel on sobiv tihedus σ; selle väärtus on +0,04185 σ h milligali meetri kohta. Seda nimetatakse tavaliselt Bougueri parandusteguriks.
Kui on teada pinnakivimite tihedus, võib pinnapealse reljeefi tõttu tekkivate vaatamisväärsuste jaoks kasutada ka maastiku- või topograafilisi parandusi. Loodete mõju (amplituudid on alla 0,3 milligal) saab arvutada ja lubada.
Ehkki Apollo astronaudid kasutasid oma Kuu maandumiskohas gravimeetrit, on enamik teaduslikke teadmisi Kuu ja planeetide gravitatsiooniliste vaatamisväärsuste kohta saadud tähelepanekutest nende mõju kohta nende ümber orbiidil olevate või nende lähedal asuvate kosmoseaparaatide kiirendustele. Raadio jälgimine võimaldab kosmoseaparaatide kiirendusi väga täpselt kindlaks määrata ja tulemusi saab väljendada kas terminitena sfääriliste harmooniliste reas või gravitatsiooni variatsioonina üle pinna. Nagu Maa puhul, on sfäärilised harmoonilised efektiivsemad kogu struktuuri uurimisel, samas kui gravitatsiooni varieerimine on kasulikum kohalike tunnuste jaoks. Kosmosesõiduk peab laskuma pinna lähedale või jääma orbiidile pikemaks ajaks, et tuvastada kohalikke raskusjõu muutusi; sellised andmed olid Kuu, Veenuse, Marsi ja Jupiteri kohta saadud 20. sajandi lõpuks.
Kuu polaarne lamenemine on palju väiksem kui Maa oma, samal ajal kui tema ekvaator on palju elliptilisem. Nähtavate ja varjatud struktuuride tõttu on ka suuri kohalikke ebakorrapärasusi. Marsil on ka mõned suured kohalikud variatsioonid, samas kui Merkuuri ja Veenuse ekvatoriaalsed punnid on väga kerged.
Seevastu suurtel planeetidel, mis kõik pöörlevad üsna kiiresti, on suured ekvatoriaalsed punnid ja nende raskusjõus domineerib suur tõus ekvaatorilt poolusele. Jupiteri polaarne lamenemine on umbes 10 protsenti ja seda hinnati esmakordselt Gian Domenico Cassini teleskoopvaatluse põhjal umbes aastal 1664. Nagu eespool mainitud, mõistis Edmond Halley hiljem, et vastav mõju raskusjõule häirib Jupiteri satelliitide (nende poolt avastatud) orbiite. Galileo). Gravitatsioonimõõtmiste tulemused on planeetide siseomaduste mõistmiseks üliolulised.
Copyright © Kõik Õigused Kaitstud | asayamind.com
