Понятие об измерениях силы тяжести

Величины уклонений отвесных линий непосредственно не измеряют. Величину уклонения отвесных линий вычисляют на основании результатов гравиметрических определений силы тяжести или из сопоставления геодезических и астрономических координат.

Силой тяжести называется равнодействующая двух сил - силы земного притяжения и центробежной силы, направленной перпендикулярно к оси вращения Земли.

Фигура Земли является функцией величины силы тяжести. Центробежная сила точки поверхности Земли зависит от скорости вращения Земли и расстояния от данной точки до оси вращения Земли. Скорость вращения Земли, весьма точно измеренная астрономическими наблюдениями, постоянна. Поэтому центробежная сила имеет некоторый максимум на экваторе и постепенно убывает до нуля на полюсе. Сила земного притяжения постоянна. Сила тяжести, равная на полюсе силе земного притяжения, благодаря центробежной силе постепенно уменьшается от полюса к экватору.

При отсутствии центробежной силы сила тяжести во всех точках земной поверхности равнялась бы земному притяжению.

Сила тяжести характеризуется ускорением, которое приобретает свободно падающее тело.

Гравиметрические определения — это измерения ускорений силы тяжести q. Эти измерения, выполняемые маятниковыми приборами, основаны на следующем принципе.

Период колебания маятника Топределяется формулой Гюйгенса

,

где l — длина маятника, отсюда

.

По определенным на гравиметрических пунктах ускорениям силы тяжести вычисляют уклонения отвесных линий.

Гравиметрические пункты размещают в виде сети опорных пунктов, измерения силы тяжести на которых выполняют с наиболее высокой точностью, и в порядке общей гравиметрической съемки со средней густотой — один пункт на 1000 км². Кроме того, вдоль отдельных рядов триангуляции 1-го класса производят дополнительное сгущение гравиметрических пунктов.

Кроме маятниковых приборов, для измерений значений силы тяжести в практике применяют пружинные гравиметры — приборы, основанные на фиксации растяжения пружины в зависимости от изменения силы тяжести.