Otázka č.7 TÍHO VÉ POLE ZEMĚ HLADINOVÉ PLOCHY A JEJICH VLASTNOSTI GEOID KVAZIGEOID

1. Otázka č.7TÍHOVÉ POLE ZEMĚHLADINOVÉ PLOCHY A JEJICH VLASTNOSTIGEOIDKVAZIGEOID Vypracovala: Bc. SLEZÁKOVÁ Gabriela Predmet: HE18 Diplomový seminár Skupina: H2KNE1 Akadem. Rok: L 2013/2014

2. TÍHOVÉ POLE ZEMĚ Tíhové pole (TP) vzniká v okolí rotujícího hmotného tělesa. • Je prostor, ve kterém se projevuje působení síly zemské tíže. • Je charakterizováno jeho intenzitou, která má fyzikální rozměr zrychlení = TÍHOVÉ ZRYCHLENÍ. • TP je tvořeno 2 poli: • pole síly přitažlivé (gravitační) G, • pole síly odstředivé P. • Důsledkem tíhového pole Země je , že každé těleso o hmotnosti m při volném pádu se pohybuje zrychlením g k Zemi. P G F

3. SÍLA ZEMSKÉ TÍŽE (F) • Výslednicí přitažlivé (gravitační) a odstředivé síly. • síla přitažlivá (gravitační) G – Newtonův gravitační zákon • Dvě tělesa o hmotnostech m1 , m2 se navzájem přitahují stejně velkými gravitačními silami opačného směru. Velikost těchto gravitačních sil G je úměrná součinu hmotností obou těles a nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzdáleností l . • síla odstředivá P – působí kolmo ve směru osy rotace Země. • F je proměnlivá v čase – uplatňují se gravitační účinky Měsíce a Slunce a nepravidelnosti v rotaci (pohyb pólů). , kdeG = 6,6742·10 -11 [m3·kg-1·s-2] je gravitační konstanta.

4. SÍLA ZEMSKÉ TÍŽE (F) • Tíhový potenciál W [m2s-2] je roven součtu gravitačního V a odstředivého potenciálu Q (skalární veličiny), • gravitační potenciál W – je práce, kterou musí vykonat gravitační síla, aby přitáhla těleso o jednotkové hmotnosti do daného bodu nebo je taky práce, která se musí vykonat, aby se těleso o jednotkové hmotnosti přemístilo z daného bodu v gravitačním poli do nekonečna (mimo vliv g. pole), • odstředivý potenciál Q – je roven první derivaci odstředivé síly. • Vzhledem k nerovnoměrnému rozložení hustoty hmot v zemském tělese je velmi komplikované určit přesnou hodnotu grav. potenciálu a tím i tíh. potenciálu.

5. SÍLA ZEMSKÉ TÍŽE (F) • Metodami měření tíhového zrychlení se zabývá gravimetrie. • Metody měření: • absolutní metody – statické gravimetry, • relativní metody – dynamické gravimetry. Absolutní gravimetr FG5 Relativní gravimetr

6. HLADINOVÉ PLOCHY • Hladinová plocha je plocha konstantního potenciálu tíže W=konst. • v každém bode je kolmá na směr tíže, • vzdálenost hladinových ploch klesá se vzrůstajícím tíhovým zrychlením (tíhové zrychlení roste od rovníku k pólům), • hladinové plochy se směrem k pólům sbíhají. • BRUNSŮV TEORÉMdW=-g . dh • dW= W2-W1, • mezi dvěmi hlad. plochami je dW= konst. • Po jedné hlad. ploše je W=konst, narůsta tíh. zrychlení směrem k pólům. Aby platil BT , tím že narůstá g, musí klesat dh (sbíhavost).

7. GEOID • Geoid je spojitá hladinová plocha s potenciálem W0= konst, kterou nelze matematicky definovat. • Můžeme si ho také představit jako hladinu klidných oceánů prodlouženou pod kontinenty. • Pro přesný průběh geoidu by muselo být přesně známe rozložení hmot uvnitř Země.

8. KVAZIGEOID • Kvazigeoid je plocha geoidu velmi blízka, není však hladinovou plochou (na mořích a oceánech jsou identické, jinde se liší o několik centimetrů až decimetrů, ve vysokých horách o několik metrů). • Průběh kvazigeoidu lze určit z měření. • Je nulovou výškou ve výškovém systému Bpv. Základní princip: • výšku geoidu nad referenčním elipsoidem nemůžeme přesně určit z důvodu neznámého skutečného rozložení hustoty hmot mezi geoidem a povrchem Země.

9. KVAZIGEOID • M.S. Moloděnský jako první přišel na myšlenku rozdělit výšku HB na dvě části zavedením nové pomocné plochy – kvazigeoidu. • Výškový systém Bpv používá normální Moloděnského výšky HNB = vzdálenost mezi kvazigeoidem po bod B na zemském povrchu. • Dokázal, že „normální výšku“ HNB lze přesně určit z nivelačních a tíhových měření vykonaných jen na zemském povrchu (bez hypotéz o rozložení a hustotě hmot mezi geoidem a zemsk. povrchem). • „Normální výšky“ HNB závisí jen na přesnosti nivelačního a gravimetrického měření.

10. KVAZIGEOID Výška určená nivelačním měřením musí být opravena o korekci ze sbíhavosti hladinových ploch normálního tíh. pole a o korekci z vlivu anomálie tíže. • Anomálie výšky ζB - je výška kvazigeoidu nad elipsoidem. • Body na zemském povrchu jsou pak jednoznačně určeny svými geodetickými souřadnicemi φ, λa normálními výškami HN . • Normální výšky určují tvar skutečné (reálné) Země.

12. Děkuji za pozornost