To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
POTENCJAŁ CIĘŻKOŚCIOWY ZIEMI.
Podstawą wszystkich rozważań dotyczących budowy Ziemi i związanych z tym
zagadnień, tj. rozkład masy ziemskiej, przyspieszenia na powierzchni Ziemi oraz w jej
otoczeniu, oraz przebieg linii pionowych jest prawo Newtona o powszechnym ciążeniu:
F k
m1 m2
r2
k – współczynnik grawitacyjny,
r2 – kwadrat przyspieszenia.
Punkt materialny położony na powierzchni Ziemi lub znajdujących się w pobliżu,
biorący udział w ruchu obrotowym Ziemi i nie mający żadnej prędkości względem Ziemi
znajduje się pod działaniem siły przyciągania, oraz siły od środka, która działa prostopadle do
osi obrotu Ziemi.
z
_
F
_
F
G
x
Siła wypadkowa sił przyciągania i odśrodkowej, nazywa się siłą ciężkości.
Przyspieszenie siły ciężkości i siły przyciągania dają odpowiednie wektory pola sił ciężkości,
przyciągania i odśrodkowej.
W każdym punkcie przestrzeni Px,y,z istnieje ściśle określone co do wielkości i
kierunku przyspieszenie ciężkości g. Pod wpływem tego przyspieszenia swobody punkt
materialny może poruszać się po linii krzywej do której styczna w każdym punkcie ma
kierunek przyspieszenia ciężkości.
Linię krzywą o tej własności nazywamy linią siły ciężkości lub linią pionową.
Z Ziemią związany jest układ nieskończonych lin siły ciężkości. Styczna do tej linii w
każdej jej punkcie jest pionem.
Przebieg linii pionowych w otoczeniu Ziemi jest taki, że są one wklęsłościami
zwrócone do osi obrotu i są płaskie.
Na biegunach linie pionowe pokrywają się z osią bieguna, na równiku leżą w
płaszczyźnie równika. Jeżeli punkt porusza się prostopadle do kierunku działania siły
ciężkości to ruch ten odbywa się po powierzchni krzywej, na której potencjał ma wartość
stałą. Powierzchnię tę nazywamy powierzchnią stałego potencjału ciężkościowego
(powierzchnia ekwipotencjalna).
Powierzchni ekwipotencjalnych jest nieskończenie wiele, a te które pokrywają się z
powierzchniami oceanów nazywamy geoidą zerową.
Przyspieszenie ciężkości jest w każdym miejscu prostopadłe do powierzchni
ekwipotencjalnej. Linie pionowe są więc prostopadłe do tej powierzchni. Z uwagi na układ
linii pionowych w otoczeniu Ziemi powierzchnie ekwipotencjalne przebiegają w ten sposób,
że są bliższe siebie na biegunach, a oddalają się na równiku.
Powierzchnie ekwipotencjalne składają się z dwóch części. Jedna jest zbliżona do
elipsoidy obrotowej spłaszczonej na biegunach i obejmującej Ziemię w niewielkiej
odległości. Natomiast druga część jest zbliżona do walca obrotowego zwężonego w otoczeniu
płaszczyzny równika Ziemi i znajduje się ona w znanej odległości od Ziemi.
Powierzchnie ekwipotencjalne są zamknięte, albo rozciągają się w nieskończoność. W
miarę oddalania się od Ziemi maleje przyspieszenie, a rośnie przyspieszenie odśrodkowe. W
przekroju równikowym w odległości wynoszącej około 40 000 km obydwa przyspieszenia są
sobie równe, lecz skierowane przeciwnie, oznacza przyspieszenie zerowe.
Przyspieszenie ciężkościowe nie jest stałe na całej powierzchni ekwipotencjalnej.
Najmniejsze jest
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)