Cavers Mailing List     № 5750

Re: Гравиметрический метод измерения глубины.

Автор: Ivan Virshylo
Дата: 2 Apr 2004

Я понимаю, если бы это писали 1-го числа... Но 2-го! В преддверии дня
Геолога тему пора закрывать... ;-)
Представление о "шарообразности" Земли, гравиметрических измерениях и
возможности использования абсолютных гравиметров в полевых условиях на
уровне "где-то что-то слышал, но что это такое в глаза не видел". Про выкладки - к терапевту, а если
всерьез интересует, то в библиотеку (а-ля Миронов для чайников).
Кстати ускорение силы тяжести на поверхности зависит от широты места,
высоты над повехностью геоида и пр. И для Земли меняется от 9.78 до
9.83. Кроме того гравиметрические исследования во всем бывшем Союзе
являлись и продолжают быть секретными ибо по их данным ракеты
баллистические летают! ;-)
А транспортабельный серийный абсолютный гравиметр к сожалению не
доступен еще геофизикам. Даже для поверхностных измерений, кроме как в
пунктах опорной сети.

Всех геологов (коих среди спелеологов не так уж и мало) с наступающим
профессоинальным праздником!

С уважением,
Иван Виршило.
г.Киев




Friday, April 2, 2004, 12:29:21 PM, you wrote:
DK> Привет!
DK> Измерение веса тела -- только один из способов измерить ускорение свободного падения.
DK> Можно, например, мерить время падения тела на 1 м. Когда я был в школе (1990), наш физик
DK> хвастался, что у них в институте (Новосибирск) оптики так получили рекорд точности
DK> (не помню, пятый-шестой или седьмой знак после запятой) для G.
DK> Компактный прибор -- метровая вакумная труба, в которой падает "тело",
DK> все измерения оптическими методами (лазерами). Они с этой трубой весь мир объездили.
DK> Но в пещеры пока вроде не лазили :)

DK> Это когда мы находимся снаружи шара (Земли), то ускорение свободного падения
DK> падает с увеличением радиуса обратно пропорционально его квадрату.
DK> Если же внутри, то (если земля круглая и масса распределена равномерно с одинаковой
DK> плотностью), G растёт линейно пропорционально радиусу, то есть
DK> G1/G2=R1/R2
DK> В центре земли будет невесомость (что интуитивно понятно).
DK> Происходит это, говоря образно, оттого, что масса, которая над головой, тянет вверх.
DK> К сожалению, линейная зависимость потребует большей точности измерений, чем квадратичная
DK> (не понимаю, почему у меня получилось почти то же, с разницей в знаке).

DK> Средний радиус Земли 6371 000м, получается что погружение на 10м -- это
DK> уменьшение G в 5-м знаке после запятой. Мировая наука это уже умеет :)

>> Допустим, у нас есть эталонное тело массой 1 кг, тогда
>> Если мы сможем измерять вес нашего эталона с точностью до миллиграмма,
>> мы будем знать перепад высот с точностью до 3 метров!
>> Вполне доступная аптекарская точность.

DK> миллиграмм на 1 кг -- это точность в одну миллионную,
DK> то есть измерение G до 5-го знака после запятой !!!.
DK> Если это аптекарская точность,
DK> то разве только в каком-нибудь американском институте аптекарского искусства :)

DK> Итак, что мы имеем...
DK> Если мы сможем измерять G с точностью до 5-го знака после запятой, то мы сможем
DK> уловить его изменение при погружении на каждые 10м.
DK> И на показания не будут влиять ни температура, ни влажность, ни ветра, ни погода, ни сезон.
DK> Для данных двух точек пещеры разность G -- постоянная величина (в пределах тысяч лет :).
DK> Но! Чтобы вычислить из этих данных перепад высот, нужно знать распределение масс
DK> вблизи (2-5 километров) точек измерения (в частности, над головой -- то что тянет вверх :),
DK> то есть геометрию и геологию (нам нужно примерное распределение плотности) массива.
DK> И после обработки напильником (компьютером) можно будет получить то что надо.
DK> Вполне реально.

DK> Способ 2. Принять за глубину не разность расстояний до центра земли, а именно расстояние,
DK> вычисленное по формуле
DK> G1/G2=R1/R2,
DK> то есть
DK> dR=R1-R2=6371000(G1-G2)/9,816
DK> (расстояние в метрах, ускорение в метрах на кв. секунду)
DK> Чтобы не путаться в понятиях, назовём это ГРАВИМЕТРИЧЕСКОЙ ГЛУБИНОЙ (пещеры).
DK> И это абсолютная величина, которая не зависит от времени и всяких условий,
DK> определяется разностью ускорений свободного падения в двух точках
DK> (это её определение, не нужно думать, что на эти ускорения влияет,
DK> в отличие от измерения обычной глубины барометрическим методом).
DK> И возможно (это ещё вопрос :), эту глубину можно точнее померить чем
DK> обычную "метрическую глубину" [CML #5657].
DK> И тогда можно её принять за критерий крутости и соревноваться.
DK> Хотя прийдётся многое пересмотреть, например, километровая пещера под большим
DK> плато окажется глубже километровой под горой, а если у последней дно сбоку от горы недалеко
DK> от поверхности, то она вообще выйдет гравиметрически мелкой, несмотря на высоту входа.
DK> И логика в этом есть!, чем дальше от поверхности, тем круче :)

DK> По поводу измерения G. Пятый знак после запятой -- это круто. По крайней мере в начале 90-х.
DK> Но время идёт. Как знать, может эти вакуумные трубки уже давно в магазинах продаются.
DK> Бытовой прибор для измерения ускорения свободного падения,
DK> просто необходим каждой домохозяйке, ты этого достойна :)
DK> Кто бы мог поделиться более свежей информацией о положении дел в этой области...

DK> Удач!
DK> Денис Кротов

DK> P.S. Столетову К. Я не курю траву

DK> P.S. Максимову Г.М. Приземлёнными делами занимаются в обычные ночи, а то было полнолуние.

DK> P.P.S. И ещё хочу передать привет маме, папе, сестрёнке, бабушке, любимым учителям, всему классу 11Э и моему любимому кролику (из
DK> Волшебного леса)


------------->> Спелеологическая почтовая рассылка <---------------
DK> Сообщения для рассылки:
DK> Общие вопросы: ,
DK> Архив: http://happy.kiev.ua/cgi-bin/cml-archive
DK> Подписка/отписка:
DK> (команды "subscribe cml" и "unsubscribe cml" в теле письма)

--




CML archive browser created by Pavel Gulchouck