XX əsrin 60-cı illərində hesablanmış cazibə qüvvəsi təcilinin
mütləq qiyməti və Potsdam sistemi düzəlişi
Cədvəl 1.
№№
mənt.
Məntəqə, icra
edən və nəşr ili
g, mQal
(ölçülmüş
)
Δg, mQal
(Potsdama
görə təyin)
g, mQal
(Potsdama
reduksiya
olunmuş)
Δg, mQal
(Potsdam
düzəlişi)
1
Teddinqton,
A.Huq, 1967
981181,81
0,13
+78,23
0,05
981 260,04
0,14
-
13,96
0,14
2
Teddinqton,
Dj.Feller, 1969
981181,86
5
0,06
+78,23
0,05
9812
60,095
0,08
-
13,90
0,08
3
Sevr,
Dj.Feller, 1969
980925,96
5
0,05
+334,13
0,0
5
981260,095
0,10
-
13,90
0,10
4
Potsdam,
Şuller, 1969
981260,1
0,3
0
981260,1
0,3
-13,9
0,3
5
Berlin,
M.Ditrix, 1970
981266,31
0,3
-
5,9613
0,01
981260,35
0,5
-13,65
0,5
6
Sevr,
A.Sakuma,
1970
980925,93
1
0,03
+334,13
0,0
9
981260,061
0,09
-
13,94
0,09
1.2. Qravi-kəşfiyyatın prinsipləri və meyarı
Qravimetriya (lat. gravis – ağır) – Yerin qravitasiya
sahəsini xarakterizə edən ağırlıq qüvvəsinin kəmiyyətcə ölçmə
metodları haqqında elmdir. Qravimetrik metodlardan Yerin
daxili qurluşunun öyrənilməsində və fiqurasının təyin
olunmasında, müxtəlif geodezik koordinat sistemləri arasında
21
əlaqənin
yaradılmasında,
Yerin
süni
peyklərinin
trayektoriyasının
hesablanmasında,
faydalı
qazıntıların
kəşfiyyatında və yer qabığının üst qatların tədqiqatında istifadə
olunur. Yerin qravitasiya sahəsinin dəqiq ölçülməsi Yer
qabığının üst qatlarında kütlə paylanmasını müəyyən etməyə və
tətbiqi məsələlərin həllinə imkan yaradır.
Qravimtrik kəşfiyyatı – kəşfiyyat geofizikasının bir
metodu olub, Yer səthində və onun əhatəsində qravitasiya
sahəsini öyrəməyə əsaslanır və qısa olaraq «qravi-ləşfiyyat»
işlədilir. Qravi-ləşfiyyat Yer qabığını, xüsusən, üst qatlarını
təşkil edən süxurların sıxlığının qeyri-bircinsliyi ilə və yatma
dərinlikləri ilə bağlı olan ağırlıq qüvvəsi anomaliyaların geoloji
interpretasiyası (yozumu) ilə məşğul olur. Qravi-kəşfiyyat üçün
əsas şərt – horizontal və ya şaquli istiqamətdə süxurların
sıxlıqlar fərqi, Yer səthində ağırlıq qüvvəsi anomaliyasının
yaranması üçün kifayət ölçüyə və yatma dərinliyinə xas olan
obyektin mövcudluğudur. Neftli-qazlı strukturların axtarışı və
kəşfiyyatında, filiz faydalı qazıntı yataqları axtarışında, gəlmə
süxurlarla örtülmüş sahələrin geoloji xəritəsıinin tərtibində,
tektonik qırılmaların izlənilməsində qravi-ləşfiyyatdan geniş
tətbiq olunur. Ağırlıq qüvvəsi sahəsinin (Yerin cazibə sahəsi)
öyrənilməsi, onun analizi və interpretasiyası yer qabığı təkində
22
sıxlıqlarına və yatma dərinliklərnə görə qeyri-bircins kütlənin
yerləşməsi, uyğun olaraq yer qabığının quruluşu haqqında
nəticə çıxarmağa imkan verir. Eıəcə də qravi-kəşfiyyatdan yer
qabığının
dərinlik quruluşunun öyrənilməsində, nəhəng
regionların tektonik və petroqrafik rayonlaşdırılmasında, neft və
qaz yataqlarının axtarışında və proqnozlaşdırılmasında, digər
faydalı qazıntılarının: kömür, filiz və qeyri filiz xammalının
axtarışında və kəşfiyyatında istifadə olunur.
Qravi-ləşfiyyatda
istifadə
olunan
əsas
cihaz
qravimetrdir. Qravimetr – elastiki sapın deformasiyasının və
ya burulma bucağının dəyişməsinə görə ağırlıq qüvvəsi təcilini
ölçmək üçün cihazdır. Yerüstü (quru), quyu, dəniz və
aeroqravimetrlər (o cümlədən kosmik aparatlarda quraşdırılmış)
qravimetrlər növü məlumdur. Ağırlıq qüvvəsi təcili qiymətinin
ölçülməsinin əsasən iki üsulu var: mütləq və nisbi. Mütləq
qiymətin ölçülməsi üsulunda g
müt
təcil makaralı qravimetrlə,
nisbi qiymətin ölçülməsi üsulunda isə ∆g
nisbi
qiyməti iki
məntəqə arasında nisbətən ölçülür, bu məntəqələrin birində g
müt
qiymətinin məlum olması vacibdir. Ölçmə üsulundan asılı
olaraq qravimetrlər statik və dinamik növlərə ayrılırlar. Statik
qravimetrlər həssas elementin elastiklik qüvvəsi (və ya
elastiklik momenti) ilə ağırlıq qüvvəsinin (və ya ağırlıq qüvvəsi
23
Şəkil 4. Yerlə Ay arasında cazibə sahəsinin
sxematik təsviri
momentinin) tarazlanması prinsipinə əsaslanan qravimetrlərdir.
Bu qravimetrlərdən ancaq ∆g
nisbi
nisbi qiymətlərin ölçülməsində
istifadə olunur. Təsir prinsipinə görə bu qravimetrlər
dinamometrlə və ya yaylı tərəzi ilə analojidirlər, yəni bir ucuna
yük bağlanmış yay kimi təsvir oluna bilərlər. Bu yükün çəkisini
dəyişməklə, ağırlıq qüvvəsinin variasiyasından asılı olaraq,
yayın uzunluğu dəyişir və bu dəyişmə ağırlıq qüvvəsinin ölçü
meyarı olur.
Çox vaxt fırlanan sistemlərdən istifadə olunur. Belə
sistemlərdə horizontal elastiki sapdan və ya yaydan asılmış
makara elastiklik
qüvvəsinin təsiri
altında horizontal
vəziyyətdə
qalmağa
çalışır.
Bu cür sistemlər
prinsipcə
qeyri-
xəttidirlər, yəni makaranın tarazlıq vəziyyətinə yaxınlaşması
zamanı sistemin həssaslığı kəskin dəyişir. Fizikada bu cür
sistemlər
astazir
olunmuş
sistemlər
adlanır.
Statik
qravimetrlərdən qravi-kəşfiyyatda geniş istifadə olunur.
24
Qravimetrlərin çatışmaz cəhəti – dreyf dəyişmədir, yəni
zaman keçdikcə qravimetrin dəqiqliyinin pozulmasıdır. Dreyfə
səbəb – yayların elastikliyinin ideal olmaması, zaman keçdikcə
yayaların plastiki deformasiyaya uğraması və temperaturdur.
Dinamik qravimetrlərə simli (∆g-nin qiyməti ucuna yük
bağlanmış sapın rəqs tezliyinin dəyişməsinə görə təyin olunur),
ballistik (∆g-nin qiyməti, ucuna yük bağlanmış həqqasın bir
neçə nöqtədən keçərək sərbəstdüşmə təcilinin dəyişməsinə görə
təyin olunur) və makaralı (makaranın sərbəst rəqsinin g-dən
asılılığından istifadə olunur) qravimetrləri göstərmək olar.
Yerlə Ay arasında cazibə sahəsi şək. 4-də sxematik təsvir
olunur.
r
g
g
funksiyasının (cazibə təcilinin məsafədən
asılılğı) qrafikindən
r
məsafəsi sonsuzluğa yaxınlaşdıqca
qravitasiya sahəsinin təcili (gərginliyi) sıfra yaxınlaşır, yəni
0
r
r
g
. Ona görə də “Yerin cazibə sahəsini peyk tərk edib”
ibarəsi heç vaxt düzgün deyil. Bu
r
g
g
funksiyasının
aşağıdakı fiziki mahiyyəti ilə izah olunur: kainat cisimlərinin
qravitasiya
sahələri bir-birini tamamlayır,
yəni kainat
planetlərinin mərkəzlərini birəşdirən xətt boyunca hərəkət etsək,
onda müəyyən bir nöqtədə bu planetlərin cazibə təsiri sıfır olur
25
(Laqranj nöqtəsi), bu nöqtədən keçdikdən sonra bu və ya digər
planetin cazibə qüvvəsi üstünlük təşkil edəcəkdir.
Qravimetrik
planalmanın
nəticəsi
olaraq
Buge
reduksiyasında ağırlıq qüvvəsinin (sərbəst düşmə təcilinin),
aralıq qatın yatma dərinliyi və sıxlığının qeyri bircinsliyi ilə
bağlı olan anomaliyası hesablanılır və onların geoloji
interpretasiyası aparılır. Bu zaman Yerin ümumi təsiri,
müşahidə məntəqəsinin koordinatına görə normal düzəliş
verməklə istisna olunur.
1.2.1. Potensial sahənin prinsipləri. Nyuton cazibə qanunu
Cazibə sahəsinin təbiəti haqqında İsaak Nyuton fikrinin
yaranması təsadüfdən yaranmış zərurət olmuşdur.
Alma bağında Ayı seyr etdiyi zaman onun gözləri önündə
bir alma budaqdan qoparaq yerə düşmüşdü. Bu dövrdə Nyuton
hərəkət qanunu qanunları üstündə işlədiyi üçün, bütün
cisimlərin, eləsə də almanın Yerin cazibə qüvvəsinin təsiri
altında düşdüyünü bilirdi. Eyni zamanda Nyuton bilirdi ki, Ay
sadəcə olaraq «göydən asılmayıb», özünə məxsus orbitlə Yer
ətrafında fırlanır. Eyni zamanda ona məlum idi ki, Aya qeyri-
adi qüvvə təsir edir və bu qüvvə onu həmişə müəyyən bir
orbitdə saxlayaraq, onun Yer ətrafında fırlanmasına səbəb olur.
26
Şəkil 5. Ümumdünya cazibə
qanununun sxematik təsviri
Burada Nyutonun ağlına ilk dəfə olaraq belə bir fikir gəlir ki,
almanın qanaddan qoparaq Yerə düşməsinə və Ayın öz
orbitində Yer ətrafında fırlanmasına eyni bir qüvvə təsir edir.
Belələliklə, ümumdünya cazibə qanunu öz təməl daşını
tapmışdır.
Qravitasiya
potensialının
əsas mahiyyəti olan cazibə
qüvvəsinin
təbiəti
Nyuton
qanunun ilə izah olunur. Bu qanun
təsdiq edir ki, bir-birindən vahid
məsafədə vahid kütləli iki m
1
və
m
2
yüklər arasındakı cazibə
qüvvəsi (m
1
kütləsinin m
2
-yə təsiri) onların kütlələri hasili ilə
düz, aralarındakı məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasibdir, yəni
1
2
2
1
r
r
m
m
G
F
(1.1)
Burada
F
–
2
m
kütləsinə təsir olunan cazibə qüvvəsi,
1
r
–
1
m
kütləsindən
2
m
– yə istiqamətlənmiş vahid vektor,
r
–
1
m
və
2
m
arasındakı məsafə,
G
– universal qravitasiya sabitidir.
Burada minus işarəsi onu göstərir ki, qüvvə vektoru və
cazibə qüvvəsinin istiqaməti bir-birinin əksinədir. SQS
sistemində
F
- dina (dn) ilə,
1
m
və
2
m
yükləri kütlələri qramla
27
(qr),
r
- məsafəsi santimetrlə (sm) ölçülür; bu halda
G
-nın
qiyməti 6,67
10
-8
dn
sm
2
qr
-2
olur. Bu o deməkdir ki,
aralarındakı məsafə 1 sm, kütlələri 1 qr olan eyni tərkibli iki
yük arasında bircins fəzada qarşılqlı təsir 1dina-ya bərabərdir.
Analoji olaraq, BS sistemində bu qüvvə 1 nyuton-a bərabər olur.
Cazibə sabitinin qiymətindən aydın görünür ki, cazibə qüvvəsi
təbiətdə mövcud olan potensial qüvvələrin ən zəifidir. Cisim
müəyyən bir hesablama istinad sisteminə nisbətən sükunət
halında olduqda, istər kainat (planetlər), istərsə də maddi
sistemlər bu qüvvə sıfra bərabərdir. Bir çox alim və
tədqiqatçılar belə bir mülahizə irəli sürürlər ki,
G
-nin qiyməti
sabit qalmır, zaman keçdikcə azalır. Ancaq belə bir mülahizə
tamamilə təkzib olunandır, çünki
G
- nın qiyməti zaman
keçdikcə azalsaydı, planetlərindən biri də Yer kürəsi olan Günəş
sistemi dağıla bilərdi. Bundan başqa, aşağıdakı ifadədən aydın
görünür ki,
1
1
2
1
2
1
2
r
m
r
g
r
m
m
F
r
G
(1.2)
burada
2
m
F
g
Yer tərəfindən cəzb olunan hər hansı bir cismin
təcili,
1
2
m
r
isə Yerin radiusu kvadratının cəzb olunan cismin
28
kütləsinə olan nisbətdir. Bu iki kəmiyyətin hasili bir-birini
həmişə kompensə edir (tamamlayır) və Yerin radiusu
kvadratının cəzb olunan cismin kütləsinə olan nisbət həmişə
sabit qalır. Bundan başqa,
G
-nin qiymətinin azalması Yerin, o
cümlədən bütün planetlərin, radiusunun artması ilə müşayət
olunardı. Bu kainatda mövcud olan uzun müddətli mürəkkəb
prosesdir və ən başlıcası böyük “QURAN”-da əhyə olunmuş
kainatın genişlənməsi haqqında əbədi bəşər nəzəriyyəsinə
ziddir...
1.2.2. Yerin cazibə qüvvəsinin təcili
Nyuton qanununa görə czibə qüvvəsinin təcilinə baxaq.
(1.1) ifadəsindən görünür ki,
2
m
kütəlsinə
1
m
kütləsinin
təsirindən yaranmış təcil,
F
qüvvəsini
2
m
-yə bölməklə alınır.
Xüsusi olaraq, əgər
1
m
- Yerin kütləsi (M
y
) olsa, onda Yerin
kütləsinin
2
m
-yə təsiri nəticəsində
2
m
kütləsinin təsili Yer
səthində aşağıdakı kimi ifadə olunur:
1
2
r
R
M
G
m
F
g
y
y
(1.3)
Burada
y
R
- Yerin radiusu,
r
- Yerin mərkəzindən onun
radiusu boyunca istiqamətlənmiş vahid vektor,
g
- cazibə
29
qüvvəsinin təcilidir. Vahidi zaman və təsir məsafəsindən asılı
olaraq aşağıdakı kimi alınır:
2
2
gt
S
buradan
2
2
t
S
g
alınır.
Beynəlxalq sistemdə
S
– məsafə
M
(metr), zaman
T
(saniyə) göstərildiyindən təcilin vahidi
2
T
L
g
və ya
2
c
m
-dir.
SQS sistemində anoloji olaraq
2
c
sm
-dir,
2
c
m
=10
2
2
c
sm
. Bu nöqteyi-
nəzərdən ümudünya cazibə sabiti
G
-nin Beynəlxalq sistemdə
vahidi
M
T
L
g
2
3
, qiyməti isə
2
3
11
10
674
,
6
s
kq
m
olur.
Başqa sözlə, Beynəlxalq sistemdə cazibə qüvvəsi
təcilinin vahidi olaraq 1kq kütləyə 1 nyuton qüvvə təsiri altında
yaranan təcildir. (1.1) ifadəsinə görə
2
2
T
L
M
T
L
M
g
Cazibə təcilinin bu qiyməti çox böyük qiymətdir. Ona görə
də bu qiymətdən 100 dəfə az qiymət götürülür və Qalileyin
şərəfinə olaraq
Qal
adlandırılır. Təcrübədə bundan da kiçik
vahidlərdən –
mQal
və
mkQal
-dan istifadə olunur:
30
2
5
3
10
10
1
s
m
Qal
mQal
2
8
3
10
10
1
s
m
mQal
mkQal
Cazibə qüvvəsi təcilini ölçən cihazlar təcilin dəyişməsini
10
-8
dəqiqliyinə qədər ölçməlidilər, lakin insan təfəkkürü hələlik
belə dəqiq qurğu icad etməmişdir.
Yer səthində ağırlıq qüvvəsi təsiri altında olan bütün
cisimlərin cazibə təcilinin orta qiyməti 980 Qal-dır. Bu qiymət
Yerin ekvator xəttindən qütblərə doğru g
e
=978 Qal-dan g
q
=983
Qal-a qədər dəyişir (fərq 5 Qal). Qütblərdə olan cazibə təcili
qiyməti
q
q
b
g
2
ilə ekvatorda olan cazibə təcili
e
q
a
g
2
qiyməti fərqinirn qütblərdə olan cazibə təcilinə
olan nisbət
189
1
978
5
1
Qal
Qal
g
g
g
k
q
e
q
-dir.
Yerin qütblərində mərkəzdənqaçma təcilinin qiyməti
minimal,
ekvatorda
isə
maksimal
qiymətə
çatır.
Mərkəzdənqaçma təcilinin maksimal qiymətinin minimal
qiymətinə olan nisbət
289
1
2
2
q
e
g
a
k
-dir.
31
Qeyd olunan
1
k
və
2
k
sabitləri nisbi sabitlərdir. Bu
sabitlərin qiymətləri əsasən üç növ dəyişməyə məruz qalırlar:
əsri, periodik və qəfləti dəyişmə. Əsri dəyişməyə səbəb Yerin
təkamülü, yəni geoloji quruluşunun zaman (geoloji mənada)
keçdikcə dəyişməsi, periodik dəyişməyə səbəb Ayın Yer
ətrafında və Yerin Günəş ətrafında fırlanmasından yaranmış
orbital
ekliptika
müstəvilərinin dəyişmələri və qəfləti
dəyişməyə səbəb isə çox güclü zəlzəzlələrin baş verməsidir.
1.3. Qravitasiya potensialı və onun əsas xassələri
Qravitasiya sahəsi Yerin potensial sahəsinin əsas
təşkiedicisi olaraq dualizm (ikilik) – divergent və konservativ
xassələrinə malikdir. Fizikadan məlum olduğu kimi divergentlik
qiyməti və istiqaməti ilə xarakterizə olunan fiziki və ya kimyəvi
prosesdir. Konservativlik isə o deməkdir ki, qapalı sahədə,
müəyyən ölçülü fəzada və ya kainatda hər hansı bir kütlənin
mexaniki hərəkəti zamanı görülən iş, hərəkət trayektoriyasının
formasından (məsafədən) və bu trayektoriyaya sərf olunan
zamandan yox, hərəkət trayektoriyasının başlanğıc və son
vəziyyətlərindən (koordinatlarından) asılıdır. Xüsusi halda, əgər
hər hansı bir kütlə istənilən məkanda müəyən hərəkətdən sonra
yenə də ilkin vəziyyətinə qayıdarsa, bu halda görülən iş sıfra
32
bərabər olur. Müassir fizikada bu belə ifadə olunur: – qapalı
məkanda kinetik və potensial enerjinin cəmi sıfra bərabərdir.
Ancaq bu o demək deyil ki, qravitasiya potensial sahəsi də
qapalı sahədir. Əksinə, qapalı sahə potensial sahənin xüsusi
halıdır. Potensial konservativ sahəni yaradan ağırlıq vektorudur
və bu vektorun istiqaməti iki kütlənin mərkəzini birləşdirən
xətlə üst-üstə düşür. Konservativ sahəni yaradan qüvvəni
hesablamaq üçün bu qüvvənin vahid
2
m
kütləsinə nisbəti
tapmaq kifayətdir, yəni
r
g
m
r
g
m
m
r
F
r
U
2
2
2
(1.4)
Burada
z
y
x
qradiyent operatoru (təyinedicisi)
adlanır və göründüyü kimi vektor cazibə qüvvəsinin koordinat
oxlarına görə birinci tərtib törəməsindən, yəni koordinat
müstəvilərinə proyeksiyasından asılıdır,
r
U
– isə potensial
sahənin istənilən nöqtəsiqdə kəsilməz törəməsi olan skalyar
funksiyadır.
(1.3) ifadəsini sərf olunan məsafənin başlanğıc (sıfır) və
son
R
vəziyyətnə görə differensiallasaq
R
M
r
dr
M
r
d
g
r
d
g
r
U
R
R
R
2
(1.5)
33
alarıq. Yerin cazibə qüvvəsinə məhz bu əlamət xasdır, ona görə
də cazibə və ya qravtasiya poensialı adlanır. Fiziki mənası Yer
səthinin hər hansı bir nöqtəsində Yerin təsiri altında görülən işi
ifadə edir: Yerə nisbətən sükunət halında görülən iş sıfra
bərabərdir. Lakin (1.5) ifadəsinə görə Yerin potensial sahəsində
Yerin təsiri altında görülən iş Yerin kütləsi ilə düz, radiusu ilə
tərs mütənasibdir.
Qravitasiya potensialını başqa cür də hesablamaq olar.
Hər hansı bir nöqtəsində potensial funksiyası təyin
olunmuş qüvvə sahəsi k o n s e r v a t i v s a h ə adlanır.
Bunu aşağıdakı kimi riyazi ifadə etmək olar:
dM
U
M
(1.6)
(1.4) ifadəsi ilə (1.5) ifadəsi eynidir. Fərq orasındadır ki,
(1.4) ifadəsi Yerin cazibə sahəsi təsiri altında vahid
m
kütləli
cismə, (1.5) ifadəsi isə Yerin bilavasitə cazibə potensialıdır.
Qravitasiya potensialı cazibə qüvvəsinin potensialı olduğundan
qısa olaraq cazibə işlədilir.
Cazibəni daha aydın başa düşmək üçün cazibə
qüvvəsinin
z
y
x
,
,
dekart
koordinat
oxlarına
proyeksiyalarından istifadə edək. Yerin polyar oxu olaraq
z
,
ona perpendikulyar iki radius –
x
və
y
götürək. Dekart
34
koordinat sisteminin mərkəzini Yerin nüvəsi, Yerin cazibə
sahəsində cazibə təsiri altında olan olan nöqtəni (maddi nöqtə)
z
y
x
A
,
,
, Yerin səthində cazibə təsiri edən nöqtəni
,
,
M
,
bu nöqtələr arasındakı məsafəni
qəbul edək. Fəzada ixtiyari
iki nöqtə arasındakı məsafə düsturu
2
2
2
z
y
x
və fəzada hər hansı istiqamətdə təsir edən qüvvənin, bu halda
cazibə qüvvəsinin istqamətləndirici kosinusları, yəni qüvvə ilə
koordinat oxları arasındakı bucaq
x
x
x
F,
cos
;
y
y
y
F,
cos
;
y
z
z
F,
cos
;
ifadələri riyaziyyatdan məlumdur. (1.5) ifadəsindən potensialın
koordinat oxlarına görə birinci tərtib törəmələrini hesablasaq
m
F
x
F
m
F
x
dM
x
dM
x
U
x
M
M
,
cos
2
2
;
m
F
y
F
m
F
y
dM
y
dM
y
U
y
M
M
,
cos
2
2
; (1.7)
m
F
z
F
m
F
z
dM
z
dM
z
U
z
M
M
,
cos
2
2
;
alarıq. Potensialın bu xassəsindən belə nəticə çıxır ki, Yerin
cazibə qüvvəsinin potensialının koordinat oxlarna görə birinci
tərtib törəməsi və qüvvənin koordinat oxlarına görə
proyeksiyasının vahid kütləyə nisbətinə bərabərdir və ya cazibə
35
qüvvəsi ilə bu qüvvənin koordinat oxları arasındakı bucağın
sosinusu hasilinə bərabərdir (burada
m
1
əmsalı vahid qəbul
edilir). Belə olan halda istənilən istiqamətdə və məsafədə cazibə
potensialının birinci tərtib törəməsi aşağıdakı kimi olar:
S
F
s
F
m
F
s
U
S
,
cos
olar. Burada
S
- vahid vektordur.
m
1
əmsalını vahid götürsək,
s
F
dS
F
U
,
cos
(1.8)
alınar. (1.8) ifadəsi onu göstərir ki,
z
y
x
A
,
,
nöqtəsinin
,
,
M
nöqtəsi tərəfindən cazibəsi zamanı potensialın
dəyişməsi
z
y
x
A
,
,
nöqtəsinin
sərf
etdiyi
məsafənin
formasından, yəni ölçüsündən yox, bu məsafənin başlanğıc və
son koordinatlarından asılıdır.
(1.8) ifadəsini başqa yolla da almaq olar.
Yer kürəsi iki fırlanma hərəkəti ilə xarakterikdir: öz oxu və
Günəş ətrafında fırlanma. Fəzada Yer öz oxu ətrafında qərbdən
şərqə doğru, Günəş ətrafında isə şərqdən qərbə doğru fırlanır.
Hər iki halda, fizika qanuna görə mərkəzəqaçma təcili yaranır.
Yerin öz oxu ətrafında fırlanması zamanı mərkəzəqaçma təcilin
istiqaməti Yerin nüvəsinə doğru, Günəş ətrafında fırlanması
zamanı isə mərkəzəqaçma təcilinin istiqaməti Günəşə doğru
36
olur. Bu təcillərin istiqamətindən asılı olmayaraq, Yer səthində
götürülmüş hər hansı bir nöqtədə
g
cazibə potensialı Yerin
mərkəzinə doğru istiqamətlənmiş
F
cazibə qüvvəsi ilə bu
qüvvəyə perpendikulyar və Yerin öz oxu ətrafında frlanma
oxuna toxunan istiqamətdə olan
P
mərkəzdənqaçma təcilinin
cəminə bərabərdir, yəni
P
F
g
(1.9)
Eyni zamanda, Yerin Günəş ətrafında fırlanması zamanı
Yer səthində götürülmüş hər hansı bir nöqtədə
1
g
cazibə
potensialı Günəşə doğru istiqamətlənmiş
1
F
cazibə qüvvəsi ilə
bu qüvvəyə perpendikulyar və Yerin Günəş ətrafında fırlanma
oxuna toxunan istiqamətdə olan
1
P
mərkəzdənqaçma təcilinin
cəminə bərabərdir, yəni
1
1
1
P
F
g
(1.10)
Ymumi cazibə qüvvəsi
G
bu iki
g
və
1
g
cazibə
qüvvələrinin cəmidir, yəni
g
g
G
1
(1.11)
Nəzərə alsaq ki, Günəş sistemində Yerlə Günəşin
ölçülərinə və aralarındakı məsafəsinə görə Yer kürəsi maddi
nöqtədir, (1.11) ifadəsində birinci
g
həddini sıfır qəbul etmək
37
olar. Bu halda, Yer səthinin hər hansı bir nöqtəsində gazibə
qüvvəsinin potensialı (1.9) formulu ilə ifadə oluna bilər. Bu
formulanın differensial forması aşağıdakı kimidir.
y
x
P
z
y
x
V
z
y
x
U
,
,
,
,
,
(1.12)
y
x
P ,
təşkiledicisi ancaq
x
və
y
oxlarına görə təyin
edildiyindən və qiyməti çox cüzi olduğundan, eyni zamanda
istiqaməti Yerin mərkəzinə doğru yox, onun öz oxu ətrafında
fırlanma oxuna toxunan istiqamətdə olduğundan nəzərə alınmır.
Məhz buna görə də Yer səthində götürülmüş hər hansı bir
nöqtədə
G
cazibə potensialı Yerin mərkəzinə doğru
istiqamətlənmiş
z
y
x
V
,
,
cazibə qüvvəsi ilə mütənasibdir.
Beləliklə, Yerin təsiri altında olan hər hansı bir nöqtəyə və
ya Yer səthində götürülmüş hər hansı bir nöqtəyə, yuxarıda
qeyd etdiyimiz kimi, Yerin
z
y
x
V
,
,
cazibə qüvvəsinin
yerdəyişmə proyeksiyasının koordinatlarının dəyişməsi təsir
edir. Cazibə potensialının tam differensialı aşağıdakı kimi ifadə
olunur:
dz
z
V
dy
y
V
dx
x
V
dV
(1.14)
burada
x
F
F
x
V
,
cos
;
x
s
ds
dx
,
cos
;
38
y
F
F
y
V
,
cos
;
y
s
ds
dy
,
cos
;
z
F
F
z
V
,
cos
və
z
s
ds
dz
,
cos
nəzərə alsaq,
s
F
ds
F
z
s
z
F
y
s
y
F
x
s
x
F
Fds
dV
,
cos
,
cos
,
cos
,
cos
,
cos
,
cos
,
cos
s
F
ds
F
dV
,
cos
(1.13)
ifadəsini alarıq. Bu isə (1.8) ifadəsidir.
Potensialın bir neçə mühüm xassələrinə nəzər salaq.
Dostları ilə paylaş: |