Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сагитов М.У. -> "Постоянная тяготения и масса земли" -> 12

Постоянная тяготения и масса земли - Сагитов М.У.

Сагитов М.У. Постоянная тяготения и масса земли — М.: Наука, 1969. — 188 c.
Скачать (прямая ссылка): postoyannayatyagoteniya1969.djvu
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 61 >> Следующая

Эри [25] 1856 В шахте Хартон Пит в Англии 6,57
Эри [26] 1856 В шахте Хартон Пит в Англии 6,62
Штернек[95 1882 В руднике Адальберт в Чехословакии 5,64
Штернек[96 1883 В руднике Адальберт в Чехословакии 5,77
Штернек[97 1885 В руднике Абрагам в Германии 6,77
Берже [30] 1893 По измерениям притяжения массы воды в озере Хабай-ля-Нове Люксембурге 5,41
36

НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ

[ГЛ. I

плотность всей Земли. Таким образом, на основании предположения о средней плотности Земли и имеющихся данных о размерах Земли и силе тяжести на ней, Ньютон мог иметь представление о массе Земли и постоянной тяготения (в смысле кавендиша) с точностью порядка 10%.

Ho величина средней плотности Земли, установленная априорно, не могла удовлетворить Ньютона. Он всегда стремился свои выводы проверить практикой, наблюдениями. Поэтому Ньютон рекомендовал определить массу и среднюю плотность Земли путем измерения уклонения отвеса вблизи горного массива. Он провел расчеты угла отклонения отвеса вблизи некоторой гипотетической однородной горы, с высотой в три мили и шириной в шесть миль, показавшие, что этот угол должен достигать величины 2'. Это был бы смелый эксперимент, тем более, что наблюдательная астрономия того времени уже могла регистрировать угловые секунды. Поэтому ожидаемые уклонения под действием притяжения массы даже небольшого горного массива могли быть легко обнаружены из астрономических наблюдений.

Первый опыт определения средней плотности Земли этим способом был осуществлен П. Бугером*) (1698— 1758) во время знаменитой Перуанской экспедиции французской Академии наук в середине XVIII в.

Однако опыт оказался неудачным, так как астрономические наблюдения вблизи горного массива Чимборасо пришлось проводить в исключительно трудных климатических условиях. Вскоре аналогичные работы были повторены в Англии вблизи горы Шихаллиен. Астрономические наблюдения проводил королевский астроном Н. Маскелайн, прекрасный наблюдатель. Однако сам он средней плотности и массы Земли не вывел,— сделали зто его соотечественники Ч. Хаттон, а несколько позже И. Плейфэр. Еще одна попытка определить среднюю плотность Земли по уклонению отвеса вблизи холма Артур Сит была предпринята в Шотландии Р. Джемсом.

Одновременно с выводом средней плотности Земли по уклонению отвеса проводились ее определения по изме-

*) Старая русская транскрипция фамилии Bouguer (Бугер), употребляемая в оптике, фонетически более правильна, чем «Буге», так как он был выходцем из Бретани.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ ЗЕМЛЯ

37

рению силы тяжести на различных уровнях склона горного массива (Бугер в Перу, Ф. Карлини, Э. Сабин, К. Джулио в Италии, Т. Манденхалл в Японии). Ссередины идо конца XIX в., начиная с Д. Эри (впоследствии ставшего королевским астрономом), предпринимались попытки получения средней плотности Земли по измерению силы тяжести на различных уровнях в шахтах и рудниках. Особой тщательностью выделяются работы австрийского геодезиста Р. Штернека по измерению силы притяжения слоя масс, заключенного между некоторыми уровнями в шахте.

Заканчивается табл. 4 результатами интересных опытов А. Берже [30] с использованием большой водной массы в 320 ООО т, распределенной на площади 32 га. Измерялось притяжение водной массы, заполнявшей водоем, и после того как уровень его понизился на 1 м. Поскольку понижение уровня было очень кратковременным, то при измерении разности притяжений можно было избежать многих помех, влияющих на показания гравиметрических приборов. Примененный Берже гравиметр состоял из U-образной трубки, в которой с одной стороны столбик ртути уравновешивался некоторым объемом воды. Изменение уровня ртути с другой стороны трубки регистрировалось интерференционным способом но методу Физо. В результате измерений Берже получил массу Земли равной M© = 5,85 -IO27 з, а постоянную тяготения равной / — 6,80-IO-11 м31 кг-сек^.

Мысли о наблюдении притяжения больших водных масс высказывал также Этвеш. В работе [50] он проводит оценку величины градиента притяжения на берегу моря, озера или реки при изменении уровня воды в этих водоемах.

В табл. 4 значения о© заметно отличаются друг от друга. Эти отличия вызваны существенным недостатком, присущим всем таким способам получения средней плотности Земли, заключающимся в неточности установления массы части Земли, притяжение которой определяется. Это происходит потому, что плотность сильно изменяется в пределах одного и того же горного массива или притягивающего слоя. Получить образцы, представляющие с достаточной точностью распределение плотности по всему
38

НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ

[ГЛ. I

объему притягивающей массы, оказывается практически невозможным. В этом отношении исключение представляет опыт Берже с массой воды в озере.

В опытах же по определению средней плотности Земли по измерениям уклонения отвеса или силы тяжести вблизи одиноко расположенного горного массива неопределенность притягивающих масс дополнительно усугубляется существованием изостатической компенсации земной коры. Нельзя находить силу притяжения горного массива, как это делали авторы всех подобных опытов, исходя только из его внешних размеров. В целом, внешняя недостача масс на земной поверхности (море, низменность и т. д.) компенсируется избытком масс под ней, и наоборот, избытку масс на земной поверхности (горы, возвышенности и пр.) соответствует недостача их под ней. Изостазия проявляется в региональном масштабе, т. е. изостатически компенсированными оказываются массы, распространенные на сравнительно большие площади. В относительно небольших районах внешние массы не всегда полностью компенсированы. Поэтому, вообще говоря, можно было бы ожидать сравнительно лучших результатов определений массы и средней плотности Земли по измерению уклонений отвеса и силы тяжести вблизи небольших гор. Вследствие изостатической компенсации средняя плотность Земли должна получаться больше, чем в действительности.
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 61 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed