Рефераты Форма, размеры и движения Земли и их геофизические следствия. Гравитационное поле Земли

Вернуться в Геодезия

Форма, размеры и движения Земли и их геофизические следствия. Гравитационное поле Земли
.

Отсюда следует, что секториальная скорость : [pic]
величина постоянная.
Время, в течение которого планета сделает полный оборот по орбите,
называется звездным, или сидерическим периодом Т (рис. 3). За полный оборот
радиус-вектор планеты опишет площадь эллипса:

[pic].

Поэтому секториальная скорость : [pic]
оказывается наибольшей в перигелии, а наименьшей – в афелии. Используя
второй закон, можно вычислить эксцентриситет земной орбиты по наибольшему и
наименьшему суточному смещению Солнца по эклиптике, отражающему движение
Земли . Земля в перигелии пребывает в начале января (hmax = 61(), а в
афелии в начале июля (hmax = 57(). По второму закону Кеплера скорость Земли
в афелии и перигелии определяется из выражений: [pic]; [pic].
Таким образом, орбита Земли лишь ненамного отличается от окружности.
Найденные из наблюдательной астрономии законы Кеплера показали, что
Солнечная система представляет собой механическую систему с центром,
находящимся в солнечной массе.
Законы Кеплера послужили Ньютону основой для вывода своего знаменитого
закона всемирного тяготения, который он сформулировал так: каждые две
материальные частицы взаимно притягиваются с силой, пропорциональной их
массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
Математическая формулировка этого закона имеет вид: [pic],
где M и m – взаимодействующие массы, r – расстояние между ними; G –
гравитационная постоянная. В системе СИ G = 6,672(10-11 м3(кг-1(с-2.
Физический смысл гравитационной постоянной заключается в следующем: она
характеризует силу притяжения двух масс весом в 1 кг каждая на расстоянии в
1 м. Величина G впервые была определена в 1798 г. английским физиком
Кавендишем с помощью крутильных весов.
Закон Ньютона решил задачу о характере действия силы, управляющей
движением планет. Это сила тяготения, создаваемая центральной массой
Солнца. Именно эта сила не дает планетам разлететься, а сохраняет их в
связной системе последовательных орбит, по которым как на привязи сотни
миллионов лет кружатся большие и малые планеты.
Воспользуемся законом тяготения и определим массу Земли, полагая, что
взаимодействуют две массы – Земли (М) и некоторого тела, лежащего на ее
поверхности. Сила притяжения этого тела определяется законом Ньютона:
[pic].
Но одновременно из второго закона механики эта же сила равна произведению
массы на ускорение:

[pic],

где g – ускорение силы тяжести; R – радиус Земли.Приравнивая правые части
выражений: [pic],
найдем выражение для определения массы Земли: [pic]
Подставив известные значения G = 6,672(10-11 м3(кг-1(с-2, g = 9,81 м/с2, R
= 6,371(106 м, в итоге получим MЗ = 5,97(1024 кг, или в граммах: M3 =
5,97(1027 г. Такова масса Земли.
В настоящее время для более точного определения массы и фигуры планет и
их спутников используются параметры орбиты искусственных спутников,
запускаемых с Земли.

Орбитальные характеристики планет.

Физические условия на поверхности каждой из девяти планет всецело
определяются их положением на орбите относительно Солнца. Ближайшие к
светилу четыре планеты – Меркурий, Венера, Земля и Марс – имеют
сравнительно небольшие массы, заметное сходство в составе слагающего их
вещества и получают большое количество солнечного тепла, ощутимо влияющего
на температуру поверхности планет. Две из них – Венера и Земля – имеют
плотную атмосферу, Меркурий и Марс атмосферы практически не имеют.
Планеты-гиганты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун значительно удалены от
Солнца, имеют гигантские массы и плотную мощную атмосферу. Все они
отличаются высокой осевой скоростью вращения. Солнечное тепло почти не
достигает этих планет
10 11 12 13 14 15 16 17 
Добавить в Одноклассники    

 

Rambler's Top100