Нормальное значение силы тяжести

Значения силы тяжести выражаются в зависимости от точности наблюдений. Поэтому при изучении изменений гравитационного поля, обусловленных геологическим строением местности, представляется рациональным исключать из наблюденных величин притяжение земного сфероида и действие центробежной силы. Общее действие этих фактов вычисляется по так называемой нормальной формуле.

Если прижать Землю за сфероид, то можно получить следующую формулу для вычисления нормального значения силы тяжести:

где - среднее значение силы тяжести на экваторе,

- широта пункта наблюдения,

- коэффициент, зависящий от угловой скорости вращения и сжатия сфероида.

Однако, Земля наша не сфероид, а геоид. Поэтому, наиболее близка поверхность геоида к эллипсоиду вращения. И тогда общая формула нормального значения силы тяжести для эллипсоида будет иметь следующий вид:

где и - географическая широта и долгота точки наблюдения

, , - коэффициенты, зависящие от формы Земли и ее угловой скорости вращения

Измерив в нескольких точках и зная и , можно определить неизвестные коэффициенты. Общепринятой на сегодняшний день является нормальная формула Гельмерта, названная в честь немецкого ученого Гельмерта (1843-1917), в которой = 0,005302; = 0,000007; = 0, и = 978,049 мГал.

Разумеется, вопрос об уточнении значений и еще не снят с повестки дня, поэтому с получением новых данных по гравиметрическим измерениям, будут проводиться и вычисления по уточнению.

Для примера, в 1952 году И.Д.Жонголович опубликовал результаты вычисленных значений и . Они оказались следующими:

= 0,0052837; = 0,0000059; = 978,057

Для территории бывшего СССР Бурдюков составил таблицы, с помощью которых, зная координаты точки, можно определить величину - нормального значения силы тяжести с точностью до 0,01 мГал.

Земля не является идеальным шаром. Ее форма очень близка к той, что принимает жидкость, когда поддерживается равновесие между гравитационными силами, стремящимися сделать ее поверхность сферической, и центробежными силами вращения, стремящиеся сплющить ее. В результате экваториальный радиус примерно на 21 км больше, чем полярный радиус . Вследствие этого Земля имеет значение на экваторе меньше, чем н6а полюсах, разность этих значений равна 5.2 *10^-2м/c².