АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Редукции силы тяжести

Читайте также:
  1. Вопрос об объеме феноменологической редукции. Науки о природе и науки о духе
  2. Диагноз: Пищевой ботулизм. Средней степени тяжести.
  3. Критерии оценки степени тяжести и определение прогноза при критических состояниях.
  4. Ожоги глаз. Степень тяжести. Первая помощь, осложнения и последствия.
  5. Определение степени тяжести состояния, оказание помощи пострадавшим с переохлаждением на этапах медицинской эвакуации.
  6. Отличия травматического шока от ожогового (клинические проявления, оценка степени тяжести, особенности противошоковой терапии).
  7. Ощущение тяжести первично.
  8. Проведение внутрипунктовой и эвакотранспортной сортировки пораженных, в зависимости от степени тяжести шока. Возможность и правила транспортировки пораженных с шоком.
  9. РАВНОВЕСИЕ И ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ
  10. Распределение силы тяжести на поверхности Земли
  11. Сила тяжести

Аномалией силы тяжести называется разность наблюденного значения Fтяж g и теоретического j, вычисленного по формуле нормального значения силы тяжести Fтяж (формула Гельмерта).

Наблюдаемое значение силы тяжести всегда относится к физической поверхности Земли, а нормальное значение j0 к поверхности сфероида (геоида). Чтобы получить нормальное значение Fтяж надо привести g наблюдаемое к поверхности сфероида (геоида) или же j0 к физической поверхности Земли. Эта операция осуществляется введением в значение Fтяж некоторых поправок и называется редуцированием (приведением) Fтяж .

Поправки:

1 за высоту точки наблюдения (редукция Фая) – редукция в свободном воздухе;

2 за промежуточный слой;

3 за влияние рельефа;

4 поправка Прея.

Смысл поправок – уменьшение (исключение) гравитационного эффекта, создаваемого с предполагаемым или известным распределением масс в земной коре. При геологическом исследовании необходимо применять такую редукцию, которая освобождала бы аномальное значение силы тяжести (gа) от влияния всех факторов, не связанных с геологическим строением изучаемого района, и подчеркивала бы гравитационный эффект, обусловленный плотностной неоднородностью горных пород.

Поправка за высоту точки наблюдения заключается в приведении нормального значения силы тяжести (g0) к точке наблюдения в предположении, что между точкой и уровнем моря нет притягивающих масс.

Рис.3 Поправка за высоту точки наблюдения (поправка Фая)

Пренебрегая Fц: для точки P1

для точки P

;

h >> несколько км, R =6370 км, j =981000 мГал;

;

;

Корректируя редукции в свободном воздухе в поле j0, получаем нормальное значение силы тяжести в точке наблюдения на высоте h.

;

;

;

Пренебрегаем действием масс между точкой наблюдения и моря. Эти массы увеличивают значения силы тяжести. Аномалия Фая зависит только от высоты h. Эта зависимость делает ее малопригодной для использования в геологических целях.

Поправка за промежуточный слой: влияние масс, расположенных между уровнем моря (геоидом) и точкой наблюдения учитывается введением поправки за промежуточный слой. Предполагается, что действие масс между точкой наблюдения и уровнем моря эквивалентно действию горизонтального бесконечно простирающегося во все стороны слоя, мощность которого равна высоте точки наблюдения над уровнем моря.

;

где σ = плотность.

 

 

Рис4. Поправка за промежуточный слой

 

Величину притяжения промежуточного слоя можно получить из общего интегрального выражения для силы притяжения. Поместив начало координат в точку наблюдения x=y=z=0.

; (1)

; ;

; (2)

по φ, 0 до 2π;

по ρ, 0 до ,

по 0 до h.

; (3)

φ 2π, ρ .

; (4)

f=66,7 ,

,

[σ]=г/см3, [h]=м(см), мГал.

.

Рассмотрим несколько случаев.

1) Линия приведения над пунктом наблюдения:

;

h – расстояние между поверхностью водного бассейна и уровнем наблюдения (дно бассейна);

H – расстояние между уровнем приведения и поверхностью водного бассейна.

Если уровень приведения совпадает с поверхностью водного бассейна, по H=0.

.

2) Уровень приведения ниже уровня наблюдения:

.

Поправка за влияние рельефа: введение поправки за рельеф дает возможность учесть влияние притяжения всех форм внешнего рельефа. Поправка за рельеф всегда снижает наблюденное значение силы тяжести. В наблюденные значения силы тяжести добавляются такие значения, которые изменяют так значение силы тяжести, как если бы измерения были проведены на горизонтальной поверхности.

Наличие избыточных масс вызовет добавочную силу, направленную к этим силам. Недостаток масс АВС будет снижать .

Для учета влияния рельефа применяется способ представления всей окружающей местности в виде секторов циклического кольца, заключенных между двумя вертикальными цилиндрами с радиусами ri и ri+1. Нижняя граница совпадает с уровнем моря, верхняя с точкой наблюдения.

 

Рис. Поправка за влияние рельефа

Влияние масс всего цилиндрического кольца можно представить:

; (4)

Интегрирование по , по ρ:

;

по :

;

(5)

где ri=0, ri+1=r1.

.

Всю местность делят на зоны: ближнюю, среднюю и дальнюю.

Для случая одного кольцевого сектора величину гравитационного эффекта получим, разделив полученное выражение на общее количество секторов:

Существую различные методы вычислений поправки за рельеф: Лукавченко П.И.; Березкин В.М.; Пришивалко А.И.; Мудрецова Е.А.

Для вычисления поправок необходимо топографические карты масштабов:

1:10000, 1:25000, 1:50000

Поправка Прея: цель редукции – приведение на уровень геоида значения силы тяжести, наблюдаемое на физической поверхности Земли без какого-либо перемещения масс. Такое редуцирование необходимо осуществить при измерении под землей и под водой.

Эта поправка получается, если из поправки за свободный воздух вычесть удвоенное действие промежуточного слоя, заключенного между точкой наблюдения и уровнем моря.

;

Эффект удваивается по следующим соображениям:

- находясь под точкой наблюдения, этот слой увеличивает силу тяжести, а, находясь сверху, когда точка перенесена на уровень моря, снижает силу тяжести на эту же величину.

Поправка Прея увеличивает силу тяжести с глубиной и снижает ее значение из-за влияния масс, расположенных выше точки наблюдения.

Формула может быть использована для определения средней плотности (σ) промежуточного слоя:

;


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.)