Page 140 - 61
P. 140

Величину  g  будемо визначати як градієнт потенціалу
                                               0
                            U  або  g    U  n   , де  n  – напрям нормалі до рівневої повер-
                                      0
                              1
                            хні нормального гравітаційного поля. Величина  g  змінюєть-
                                                                                 0
                            ся за законом, встановленим італійським геодезистом Соміль-
                            яна
                                                 a  g  cos 2  B b  g  sin  2  B
                                             g    e  e            n        ,         (3.12)
                                             0
                                                  a 2  cos 2  B  b 2  g n  sin  2  B 1
                                                   e
                            де:  a  і  b  – відповідно велика і мала осі еліпсоїда;  g  g ,   –
                                  e                                                   e  n
                            нормальна  сила  тяжіння  відповідно  на  екваторі  і  на  полюсі
                            еліпсоїда;  B  – геодезична широта точки.
                                  Формула (3.12) незручна для обчислень. Якщо її розкла-
                            сти в ряд, то можна отримати наближену залежність
                                                            2          2
                                              g   g e   1   sin  B   1  sin 2 B  ,     (3.13)
                                              0
                              яка має назву “формула Клеро” – за ім’ям французького
                                               математика і астронома.
                                  Чисельні коефіцієнти   ,   пов’язані між собою співвід-
                                                             1
                            ношеннями  і  визначаються  за  експериментальними  даними
                            про гравітаційне поле Землі
                                                 g   g        1      1
                                                                    2
                                                 n    e   і        2  .
                                                              1
                                                    g e          8      4
                                  Формула (3.13) дає змогу визначати нормальну силу тя-
                            жіння  або  нормальне  гравітаційне  поле  Землі  з  точністю  до
                            малих значень другого порядку. На полюсі  90B       
                                                     g n   g 0   g e   1   .        (3.14)
                                  Неважко помітити, що коефіцієнт    визначає відносний
                                                                                          2
                            надлишок сили тяжіння на полюсі. Оскільки  g         9, 78  м/с  і
                                                                               e
                                           2
                             g   9, 832  м/с , то зміна  g  від екватора до полюса становить
                                                        0
                              n
                                      2
                            0,052  м/с   .  Коефіцієнт     приблизно  дорівнює  0,0053.  Зна-
                                                    2
                            чення  g    0, 052  м/с  складається з гравітаційної  і центро-
                                     e
                            біжних складових нормальної сили тяжіння. На екваторі цент-
                                                           506
   135   136   137   138   139   140   141   142   143   144   145