Вредност привлачења гравитације или потенцијала одређује се расподелом материје унутар Земље или неког другог небеског тела. Заузврат, као што се види горе, расподела материје одређује облик површине на којој је потенцијал константан. Мерења гравитације и потенцијала су стога од суштинског значаја како за геодезију, која је проучавање облика Земље, тако и за геофизику, проучавање њене унутрашње структуре. За геодезију и глобалну геофизику најбоље је мерити потенцијал из орбита вештачких сателита. Површинска мерења гравитације су најбоља за локалну геофизику, која се бави структуром планина и океана и потрагом за минералима.
Тхе убрзање г варира за око1/дваод 1 процента са положајем на површини Земље, од око 9,78 метара у секунди у секунди на Екватору до приближно 9,83 метара у секунди у секунди на половима. Поред ове широке варијације, локалне варијације неколико делова у 106или мање узроковане су варијацијама густине Земљине коре као и висине изнад нивоа мора.
Гравитациони потенцијал на површини Земље углавном је последица масе и ротације Земље, али постоје и мали доприноси удаљеног Сунца и Месец . Како се Земља окреће, ти мали доприноси на било ком месту варирају с временом, па тако и локална вредност г мало варира. То су дневне и полудневне варијације плиме и осеке. За већину сврха неопходно је знати само варијације гравитације са временом на фиксном месту или промене гравитације од места до места; тада се промена плиме и осеке може уклонити. Сходно томе, готово сва мерења гравитације су релативна мерења разлика од места до места или с времена на време.
Будући да су промене гравитације далеко мање од 1 метра у секунди у секунди, погодно је имати мању јединицу за релативна мерења. У ове сврхе усвојена је галица (названа по Галилеју); гал је стоти метар у секунди у секунди. Најчешће коришћена јединица је миллигал, што је једнако 10−5метар у секунди у секунди - тј. око милионити део просечне вредности од г .
Осмишљена су два основна начина апсолутног мерења гравитације: темпирање слободног пада предмета и мерење времена кретање под гравитацијом тела ограниченог на неки начин, готово увек као а клатно . 1817. енглески физичар Хенри Катер, надовезујући се на рад немачког астронома Фриедрицха Вилхелма Бессела, био је први који је употребио реверзибилно клатно за апсолутна мерења г . Ако су периоди замаха крутог клатна око два алтернативни тачке ослонца су исте, тада је раздвајање те две тачке једнако дужини еквивалентног једноставног клатна истог периода. Пажљивом конструкцијом, Катер је могао врло тачно да измери раздвајање. Такозвано реверзибилно клатно користило се за апсолутна мерења гравитације од Катерових дана до 1950-их. Од тада, електронски инструменти омогућавају истражитељима да са великом прецизношћу измере време од пола секунде слободног пада тела (са мировања) кроз један метар. Такође је могуће извршити изузетно тачна мерења положаја коришћењем интерференције светлости. Због тога су директна мерења слободног пада заменила клатно за апсолутна мерења гравитације.
да ли су кардинали освојили суперкуглу
У данашње време ласери су извор светлости за интерферометре, док је падајући предмет ретрорефлектор који враћа сноп светлости на себе. Објекат који пада може се временски одредити једноставним кретањем надоле или се може пројектовати према горе и временски преко путање према горе и доле. Преносиве верзије таквих уређаја коришћене су на различитим локацијама да би се створила основа за мерење разлика гравитације на целој Земљи. Тачност која се може постићи је отприлике један део од 108.
У новије време интерферометри који користе зраке атома уместо светлости дали су апсолутна одређења гравитације. Интерференције се дешавају између атома који су били изложени различитим гравитационим потенцијалима и тако имају различите енергије и таласне дужине. Резултати су упоредиви са резултатима тела у слободном паду.
Од времена Њутна, мерења разлика гравитације (стриктно, односи вредности гравитације) вршена су временским одређивањем истог клатна на различитим местима. Током 1930-их, међутим, статички гравиметри су заменили клатна за локална мерења у малим распонима гравитације. Данас, Слободан пад мерења су учинила клатно застарелим за све намене.
Опружни гравиметри уравнотежују силу гравитације на маси у гравитационом пољу која се мери према еластичној сили опруге. Или се мери продужетак опруге или га серво систем враћа на константну количину. Висока осетљивост постиже се електронским или механичким средствима. Ако се танка жица развуче масом окаченом о њу, напетост жице, а тиме и учесталост попречних осцилација, варираће у зависности од силе гравитације на маси. Такви вибрирајући гравиметри у низу првобитно су развијени за употребу у подморницама, а касније су их астронаути Аполла 17 на Месецу користили за спровођење гравитационог истраживања свог места слетања. Још један релативно новији развој је суперпроводљиви гравиметар, инструмент у коме се осећа положај магнетно левитиране суперпроводне сфере која пружа меру г . Савремени гравиметри могу имати осетљивост бољу од 0,005 милигала стандардна девијација запажања у истраживачким истраживањима реда величине 0,01–0,02 милигала.
Разлике у гравитацији измерене гравиметрима добијају се у сасвим произвољним јединицама - на пример, у поделама на градуираном бројчанику. Однос између ових јединица и милигана може се утврдити само очитавањем инструмента на више тачака где г је познат као резултат апсолутних или релативних мерења клатна. Даље, с обзиром да инструмент неће имати потпуно линеарни одзив, познате тачке морају да покривају читав опсег гравитације над којим ће се гравиметар користити.
Од г је убрзање, проблем његовог мерења из возила које се креће и због тога убрзава у односу на Земљу, поставља низ основних проблема. Клатно, вибрирајућа жица и опружни гравиметар су извршена са подморница; користећи жиростабилизоване платформе, направљена су и врше се мерења релативне гравитације са тачношћу која се приближава неколико милигала са површинских бродова. Извршена су експериментална мерења са различитим гравитационим сензорима на летелицама са фиксним крилима, као и на хеликоптерима.
Као резултат комбиновања свих расположивих апсолутних и релативних мерења, сада је могуће добити велике вероватноће гравитационих вредности на великом броју локација са великом тачношћу. Врхунац гравиметријског рада започетог 1960-их био је светски гравитациони референтни систем са тачношћу од најмање једног дела у 107(0,1 милигала или боље).
Вредност гравитације измерена на земаљској површини резултат је комбинације фактора:
Већина геофизичких истраживања има за циљ издвајање последњег од њих како би се протумачила геолошка структура. Стога је неопходно узети у обзир остале факторе. Прва два фактора подразумевају варијацију гравитације са географском ширином која се може израчунати за претпостављени облик Земље. Трећи фактор, а то је смањење гравитације са надморском висином, због повећане удаљености од средишта Земље, износи -0,3086 милигала по метру. Ова вредност, међутим, претпоставља да материјал нулте густине заузима читав простор између тачке посматрања и нивоа мора, и стога се назива фактор корекције слободног ваздуха. У пракси се мора узети у обзир маса стенског материјала који заузима део или читав овај простор. У подручју где је топографија прилично равна, ово се обично израчунава претпоставком присуства бесконачно плоча дебљине једнака висини станице х и имају одговарајућу густину σ; његова вредност је + 0,04185 σ х милигала по метру. Ово се обично назива Боугуер-ов корекциони фактор.
Теренске или топографске корекције такође се могу применити како би се омогућиле атракције због рељефа површине ако су густине површинских стена познате. Ефекти плиме и осеке (амплитуде су мање од 0,3 милигала) могу се израчунати и дозволити.
био Павле Јеврејин или незнабожац
Иако су астронаути Апола користили гравиметар на свом лунарном месту слетања, већина научних сазнања о гравитационим атракцијама Месеца и планета изведена је из посматрања њихових ефеката на убрзања свемирских летелица у орбити око или у њиховом пролазу. Радио праћење омогућава врло тачно одређивање убрзања свемирских летелица, а резултати се могу изразити или као изрази у низу сферних хармоника или као варијација гравитације на површини. Као и у случају Земље, сферни хармоники су ефикаснији за проучавање бруто структуре, док је варијација гравитације кориснија за локалне карактеристике. Свемирске летелице морају се спустити близу површине или остати у орбити дужи временски период како би се откриле локалне гравитационе варијације; такви подаци су добијени за Месец, Венеру, Марс и Јупитер до краја 20. века.
Месечево поларно изравнавање је много мање од Земљиног, док је његов екватор далеко елиптичнији. Такође постоје велике, локалније неправилности видљивих и скривених структура. Марс такође показује неке велике локалне варијације, док су екваторијална испупчења Меркура и Венере врло мала.
Насупрот томе, главне планете, које се све окрећу прилично брзо, имају велике екваторијалне избочине, а њиховом гравитацијом доминира велики пораст од екватора до пола. Поларно изравнавање Јупитера је око 10 процената и први пут је процењено телескопским посматрањем Гиан-а Доменица Цассини-а око 1664. Као што је горе поменуто, Едмонд Халлеи је накнадно схватио да ће одговарајући ефекат на гравитацију пореметити орбите сателита Јупитера (оне које је открио Галилеј). Резултати мерења гравитације су пресудни за разумевање унутрашњих својстава планета.
Copyright © Сва Права Задржана | asayamind.com