ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Измерение силы тяжести из "Физические основы механики " Если к оси физического маятника подвесить математический маятник , т. е. грузик т малых размеров на нити, и подобрать длину этой нити так, чтобы она была равна приведенной длине физического маятника (рис. 1976), то отклоненные на одинаковый угол оба маятника колеблются с одинаковым периодом, так что грузик все время находится в одной и той же точке физического маятника. Эта точка (лежащая на расстоянии приведенной длины от оси вращения) называется центром, качаний данного физического маятника. [c.409] Физический маятник, так же как математический, обладает свойством изохронности, пока отклонения малы. Период колебаний физического маятника существенно зависит не только от расстояния от оси вращения до центра тяжести, но и от момента инерции маятника относительно оси, т. е. от расположения отдельных элементов массы маятника. [c.409] Так как период маятника зависит от g, то маятником можно пользоваться для определения величины g. При точных измерениях, конечно, уже ни один реальный маятник нельзя рассматривать как математический. Поэтому при точных измерениях силы тяжести для периода физического маятника пришлось бы пользоваться формулой (13.21). Но расчет момента инерции маятника также не может быть произведен с большой точностью. Для устранения этих трудностей используют свойство центра качаний, которое заключается в следующем. Если мы перенесем точку подвеса физического маятника в центр качаний, то прежняя точка подвеса окажется новым центром качаний. Точка подвеса и центр качаний обратимы. Поэтому период колебаний физического маятника остается прежним (так как прежней осталась приведенная длина). [c.409] в точке, против которой находился раньше грузик т, то при колебаниях грузик (при той же длине нити) будет по-прежнему двигаться вместе с маятником, находясь все время против той точки, которая прежде служила точкой подвеса. Прежняя точка подвеса сейчас является центром качаний. [c.410] Основным прибором для измерения силы тяжести является оборотный маятник. Определив на опыте центр качаний и измерив расстояние между центром качаний и точкой подвеса, а также период колебаний маятника, можно по формуле (13.21) найти значение f. , откуда путем пересчета к неподвижной системе координат опре-. деляется величина силы тяжести в месте установки маятника. Такие измерения силы тяжести называют абсолютными. [c.411] Большая точность при абсолютных измерениях силы тяжести, как видно из всего сказанного, требует весьма сложных п кропотливых измерений. Поэтому производство большого числа абсолютных измереинй весьма затруднительно. Для получения большого числа данных применяется метод относительных измерений силы тяжести. Этот метод основан на измерении периода, с которым одип и тот )ке маятник колеблется в различных точках земного шара. Из сопоставления периодов определяется отношение g а разных точках земного н[ара. В ряде случаев (для изучения аномалий силы тяжести) этих относительных измерений вообще достаточно, Для определения же абсолютной величины силы тяжести достаточно знать абсолютное значение силы тяжести в какой-либо одной из тех точек, где произведено относительное измерение силы тяжести. [c.411] При относительных измерениях весьма упрощается учет всех ошибок. Влияние температуры, давления и т. д. на данный маятник везде будет одно и то же. Поэтому для исключения ошибок достаточно определить на опыте влияние всех. этих факторов. Зная, как влияют все факторы, можно привести результаты всех из.чере-ний к одним и тем же условиям. Большинство измерений силы тяжести в различных точках земного шара произведено именно с помощ )Ю относительного метода. [c.411] Местные аномалии силы тяжести являются признаками присутствия горных пород большой плотности, например железных руд. Поэтому измерение силы тяжести является одршм из методов обнаружения полезных ископаемых. Этот метод гравиметрической разведки занимает важное место среди разнообразных методов геологической разведки. [c.411] Рассмотренный простейший пример дает представление о тех трудностях, которые возникают при измерении силы тяжести на море вследствие неизбежной качки надводного корабля. Силу тяжести на море измеряют на подводных лодках, погрузившихся так глубоко, что они уже не испытывают качки. [c.412] Рассмотрим теперь, как ставится задача о движении твердого тела в общем виде. [c.412] Вернуться к основной статье