Гравитационное поле Земли
Категория : Сила тяжести
Основные понятия. Гравитационное поле Земли складывается из двух составляющих: собственно гравитационной силы ньютоновского притяжения всеми массами Земли и инерционной – центробежной силы. Отношение их q в самом крайнем случае составляет 1/288. Это на экваторе. На полюсе же <= 0.
Центробежная сила Р возникает из-за вращения Земли. Она пропорциональна радиусу вращения и квадрату угловой скорости.
На экваторе r максимально и равно радиусу Земли. Направлена центробежная сила по перпендикуляру к радиусу вращения, т. е. к оси вращения Земли
Равнодействующая сил притяжения направлена к центру масс. Если бы не было вращения, идеальное (жидкое, газообразное или пылевое) тело под действием ньютоновских сил тяготения должно принять форму шара. Если этот шар начнет вращаться, центробежные силы заставят «перетекать» вещество из областей, где они слабее, в области, где они сильнее, т. е. от полюсов к экватору. Возникает экваториальное «вздутие». Шарообразная Земля превращается в эллипсоид вращения, сплюснутый у полюсов и растянутый в области экватора. Эта сплюснутость (сжатие) определяется, как мы уже говорили, отношением разности большой и малой полуосей эллипса к большой и обозначается через а.
Соответственно перетеканию масс произойдет и изменение напряженности поля сил. Из-за сжатия точки, расположенные на поверхности эллипсоида в полярных областях, приблизятся к центру масс, а значит, сила притяжения Землей здесь возрастет. На экваторе точки земной поверхности переместятся несколько дальше от центра, значит, и притяжение здесь уменьшится. Но кроме этого, сама центробежная сила, направленная от оси-вращения, вычитаясь из силы притяжения, уменьшит суммарную силу. Оба эти эффекта действуют в одну сторону, уменьшая напряженность силы тяжести Земли. Силой тяжести называется суммарная сила притяжения плюс центробежная. Именно сила тяжести, отнесенная к единичной массе, есть напряженность поля. Численно она равна ускорению свободного падения тела в этой же точке.
Читайте также: Наша солнечная система планеты и спутники. Из чего состоит солнечная система? Какая скорость расширения вселенной? Происхождение солнечной системы. Общефизическая подготовка космонавтов. Реферат сварка в космосе.
Материал подготовлен сайтом /
