Gravimetrie

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Notă despre dezambiguizare.svg Dezambiguizare - Dacă căutați semnificația în chimia analitică, consultați Analiza gravimetrică .
Un pendul matematic este instrumentul de bază pentru accelerarea gravitației

Gravimetria este ramura geofizicii care se ocupă cu studiul și măsurarea câmpului gravitațional . O astfel de măsură poate fi timpul și pentru a determina indirect caracteristicile materialului care a dat naștere în acest domeniu și apoi, de exemplu, pentru a determina distribuția maselor sub suprafața planetei sau cota acestor anomalii din urmă.

Unitate de măsură

Câmpul gravitațional este măsurat în unități de accelerație . Unitatea de măsurare a accelerației, în sistemul internațional, este metrul pe secundă pătrat, abreviat ca .

Unitățile L 'corespunzătoare în sistemul cgs sunt gal , sau galileo (simbol: Gal), egal cu un centimetru pe secundă pătrat. Măsurătorile sunt, de asemenea, uneori exprimate în unități de , Egal cu ' accelerația gravitației standard pe suprafața Pământului (în mod convențional egală cu ).

Metode de măsurare

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Gravimetru .

Gravimetrul este un instrument generic capabil să măsoare accelerația gravitațională. Deoarece relativitatea generală afirmă că accelerația gravitațională nu poate fi distinsă de orice altă accelerație, gravimetrul poate fi considerat un anumit tip de accelerometru .

De exemplu, o balanță cu arc poate fi considerată un gravimetru dacă masa pe care este plasată este cunoscută a priori și utilizează măsurarea greutății furnizată pentru a urmări accelerația gravitațională locală.

Pentru măsurători mai precise, cum ar fi cele necesare pentru a detecta variațiile de densitate în rocile care formează scoarța Pământului (a căror precizie este de ordinul microgalului), este nevoie de gravimetre mai sofisticate. Există diferite tipuri, inclusiv unele care sunt versiuni mult mai rafinate ale scalei arcului descrise mai sus.

Istoria gravimetrului

Gravimetrul modern a fost inventat de Lucien LaCoste și Arnold Romberg în 1936 . Cei doi l-au perfecționat ulterior, lucrând, de asemenea, la construcția de modele gravimetrice care pot fi utilizate la bordul navelor, modele rezistente la căldură (pentru a fi utilizate de exemplu la foraj profund) și modele ușoare, portabile. Facilitatea designului lor rămâne în uz astăzi, cu îmbunătățiri în achiziționarea și analiza datelor.

Factori de calitate

În plus față de acuratețe, o altă proprietate importantă a gravimetrului este stabilitatea, care vă permite să controlați schimbările din câmpul gravitațional, care se pot datora mișcărilor de mase din interiorul Pământului sau mișcărilor verticale ale scoarței terestre pe care observatorul și gravimetrul. sunt integrale, cu variația consecventă a intensității câmpului gravitațional datorită distanței variabile față de centrul planetei (amintiți-vă că câmpul gravitațional variază cu aproximativ 0,3 mGal pe metru de înălțime). Studiul acestor schimbări în câmpul gravitațional face parte din domeniul geodinamicii .

Toate gravimetrele moderne care folosesc așa-numitele lungimi arcuri, bazate pe tehnologia cuarțului, pentru a rezista la masa de testare și a măsura accelerațiile. Aceste arcuri nu respectă legea lui Hooke, care oferă proporționalitate între alungire și forța exercitată: în schimb, exercită o forță proporțională cu lungimea sa totală.

Datorită acestei tehnologii este posibil să se construiască oscilatoare verticale cu o perioadă de ordinul a o mie de secunde, cu rezultatul decuplării masei de testare de oscilațiile datorate vibrațiilor locale și zgomotului mecanic, obținându-se astfel o creștere semnificativă a sensibilității gravimetrul.

Utilizarea cuarțului garantează minimizarea interferențelor datorate prezenței câmpurilor electrice sau magnetice. Mai mult, masa de testare este de obicei plasată într-un recipient sigilat pentru a o izola de efectele modificărilor presiunii atmosferice și ale vântului.

Există gravimetre concepute pentru a fi montate pe vehicule, inclusiv aeronave și nave. Acești gravimetri speciali sunt capabili să ia în considerare mișcarea vehiculului prin intermediul unor senzori adecvați și să scadă accelerația din măsurători. De multe ori această accelerație este de sute sau mii de ori mai mare decât rezoluția instrumentului.

Aplicații de prospecțiune gravimetrică

Harta anomaliilor gravimetrice

Măsurile gravimetrice de precizie sunt utilizate pe scară largă astăzi, în geofizică , pentru a măsura „ anomalia gravitațională .

În prospectarea gravimetrică, se măsoară variațiile componentelor verticale ale gravitației care există între diferite puncte de pe sol. Acest tip de cercetare a solului se aplică:

  • În căutarea cavităților subterane
  • În evaluarea grosimii acviferelor
  • În cercetarea minieră
  • În cercetarea geologică - geodinamica la scară largă și foarte mare (în ordinea a mii de kilometri)

Elemente conexe

Alte proiecte

Controlul autorității Tezaur BNCF 66492 · LCCN (EN) sh85056564 · BNF (FR) cb11971255c (data)
Fizică Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica