Nghiên cứu trường trọng lực bình thường của trái đất ở gần đúng bậc hai bằng phương pháp thế.

1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA VẬT LÝ

----------

NGUYỄN THANH PHÁP

NGHIÊN CỨU TRƯỜNG TRỌNG LỰC

BÌNH THƯỜNG CỦA TRÁI ĐẤT Ở

GẦN ĐÚNG BẬC HAI BẰNG PHƯƠNG

PHÁP THẾ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

2

A – MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài:

Mọi vật rơi về phía Trái Đất dưới tác dụng của trọng lực. Theo định nghĩa,

trọng lực là tổng hợp lực hấp dẫn của Trái Đất và lực ly tâm hay ly trục (sinh ra do

sự quay hằng ngày của Trái Đất quanh trục của nó). Chính xác hơn phải kế đến tác

dụng của các lực như lực hấp dẫn của khối không khí dày đặc trong khí quyển, Mặt

Trời, Mặt Trăng và các hàng tinh khác v.v… Vì những lực này rất nhỏ so với lực

hấp dẫn của Trái Đất và lực ly tâm nên ta bỏ qua chúng trong định nghĩa của trọng

lực và xem chúng như là những biến thiên nhỏ của trọng lực theo thời gian, thường

gọi là nhiễu. Trường trọng lực được hiểu theo nghĩa rộng bao gồm trọng lực, thế và

đạo hàm các bậc của thế theo tọa độ. Trường trọng lực của Trái Đất là một trong các

đối tượng nghiên cứu, phân tích để giải đoán cấu tạo của Trái Đất, thuộc các ngành

khoa hoc của Trái Đất. Ngày nay phương pháp trọng lực vệ tinh phát triển mạnh, đã

tách ra thành nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau: phương pháp quan sát

nhiễu trong đường bay của vệ tinh, phương pháp trắc đạc độ cao của vệ tinh,

phương pháp vệ tinh – vệ tinh (hai vệ tinh) theo phương thẳng đứng, phương pháp

vệ tinh – vệ tinh phương ngang được áp dụng để xây dựng mạng lưới giá trị trường

trọng lực bình thường của Trái đất khắp toàn cầu.

Xác định mạng lưới giá trị trường trọng lực bình thường của Trái đất mô

hình được xem như là các lớp đồng nhất hoặc bất đồng nhất chồng chất lên nhau.

Giá trị trường trọng lực bình thường ở gần đúng bậc một đã được nhiều nước trên

thế giới nghiên cứu và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đặc biệt là trong

các ngành khoa học về Trái Đất. Tuy nhiên để tăng độ chính xác giá trị trọng lực thì

trường trọng lực ở gần đúng bậc hai đang được nghiên cứu ở một số quốc gia.

Là một sinh viên nghành Vật lý ngoài những kiến thức bổ ích mà em đã

được các thầy, cô truyền đạt khi còn ngồi trên ghế nhà trường, em còn muốn tìm

hiểu và trang bị thêm cho mình những kiến thức Vật lý liên quan đến nhiều lĩnh vực

mới, tiếp cận với những thành tựu mới của khoa học và công nghệ hiện đại…. Đó là

lí do em chọn đề tài “ Nghiên cứu trường trọng lực bình thường của Trái đất ở

3

gần đúng bậc hai bằng phương pháp thế” làm đề tài nghiên cứu cho luận văn tốt

nghiệp của mình.

2. Mục đích của đề tài.

- Bằng phương pháp thế tìm ra được công thức trường trọng lực ở gần đúng bậc

hai.

- Tìm ra mối quan hệ giữa công thức trường trọng lực bậc hai cổ điển và trường

trọng lực bậc hai xác định qua số liệu vệ tinh.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

Đối tượng : Trường trọng lực bình thường ở gần đúng bậc hai.

Phạm vi nghiên cứu : Thế của trọng lực, xác định bán kính geoid ở bậc một

và bậc hai dưới dạng chuỗi hàm cầu, xác định thế bình thường từ một công thức

trọng lực bình thường.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu.

Thiết lập được công thức bán kính geoid ở gần đúng bậc một và bậc hai. Xây

dựng được công thức trường trọng lực và thế trọng lực bình thường dưới dạng chuỗi

hàm cầu, đồng thời xác định được thế trọng lực bình thường từ một công thức trọng

lực bình thường.

5. Phương pháp nghiên cứu.

Sử dụng phương pháp thế.

Nghiên cứu lí thuyết.

6. Những đóng góp của luận văn.

Đối với các nước đang sử dụng công thức trọng lực bình thường cổ điển như

nước ta đang sử dụng công thức Helmert, thì công thức thế bình thường đồng bộ với

công thức trọng lực bình thường cổ điển, cho không gian ngoài và trên bề mặt của

spheoid là một đóng góp thiết thực cho việc tính độ lệch dây dọi hoặc độ cao geoid

bằng dị thường.

Tìm ra công thức trường trọng lực bình thường ở gần đúng bậc hai qua đó

xây dựng mạng lưới giá trị trường trọng lực bình thường của Trái đất trên toàn cầu

để áp dụng tính dị thường trên Trái Đất ứng dụng trong thăm dò địa vật lí và tìm tài

nguyên khoáng sản cũng như nghiên cứu về cấu tạo trong lòng đất…

7. Cấu trúc của luận văn.

4

A – Mở đầu

B- Nội dung

Chương I – Tổng quan về trường trọng lực Trái đất.

Chương II – Thế của trọng lực biểu diễn dưới dạng chuỗi hàm cầu.

Chương III – Phương trình bán kính của mặt Geoid ở gần đúng bậc một và bậc hai

biễu diễn dưới dạng chuỗi hàm cầu.

Chương IV – Xác định thế bình thường và các tham số từ một công thức trọng lực

bình thường.

C – Kết luận

Tài liệu tham khảo