重力G的测量:用弹簧秤。
质量m的测量:用天平。
重力测量的意义和作用:由重力的大小和质量的大小可以计算当地的重力加速度g g=G/m
2. 测量重力最简单的方法是根据力的什么原理
测量重力最简单的方法是根据力的平衡原理
将物体用弹簧测力计数值悬挂,物体受重力、弹簧测力计的拉力。
当物体静止时,根据二力平衡条件 F-G=0
重力大小等于弹簧测力计的示数。
3. 什么叫重力怎样测量重力
由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力。方向总是竖直向下。
使用弹簧测力计测量物体的重力。
G=mg
4. 重力的测量方法
测量方式是:分别测出同一物体的重力和质量,计算g值需要用到的器材:弹簧测力计,天平,钩码设计一个实验记录表,并写上要测量的物理量(名称.符号和单位):钩码的质量m(kg) 钩码的重力G(N) g(N/kg) 数据处理方法:g=G/m
5. 重力测量的介绍
测定地球表面的重力加速度值。重力方向须用天文测量方法确定。测定重力值可以利用与重力有关的物理现象,例如在重力作用下的自由落体运动、摆的摆动、弹簧伸缩、弦振动等。由此重力测量方法分为两类:动力法,它是根据物体受力后运动状态的改变测定重力;静力法,它是根据物体受力后的平衡状态测定重力。
6. 怎样测量重力
同一物体在不同地方的重力不尽相同。。。
一般在地球附近,物体重力=物体质量 乘 9.8
如果要测量某物在某地的重力,你必须有一个测力计(弹簧秤即可)
还要知道该处的重力加速度(即g)
不同地方的g可以根据万有引力的公式求出来
然后只要吧那个物体的质量乘以该处的g就可以求出该物体在该处的重力了。。。
7. 重力测量
(一)重力测量的地质任务
与地质勘探方法相似,根据任务的不同重力勘探可分为重力预查、普查、详查和精查(细测)。不同阶段所解决的地质任务也不同。
重力预查:工作比例尺为1:50万~1:100万。这种小比例尺重力测量的目的是在短时间内获得大地构造基本轮廓或者研究深部地壳构造以及地壳均衡状态等。
重力普查:工作比例尺为1:10万~1:20万。完成的地质任务是在重力预查、航空磁测和地质预查的基础上,划分区域构造、圈定大岩体和储油气构造的范围,比较确切地指示成矿有利地带。
重力详查:工作比例尺为1:2.5万~1:5万。目的是在已知成矿远景区内,寻找并圈定储油气、煤田以及地下水有希望的盆地及局部构造。
重力精查:又称重力细测。工作比例尺为1:2000~1:1万。目的是在已经发现的储 油、气构造,煤田盆地以及成矿有利的岩矿体上确定矿体构造特征或产状要素等,用来直接找矿。
不同的测量方法其测量技术及精度要求也不同,具体见表2-2。
表2-2 重力测量工作比例尺、点、线距及精度要求
重力测量形式可分为路线测量、剖面测量及面积测量。面积测量是重力测量的基本形式,而路线测量和剖面测量的方向应尽可能与地质构造走向垂直。各种重力测量的具体原则如下:
(1)测点的密度保证在相应比例尺的图上每平方厘米要有1~2个测点。
(2)重力异常等值线的间距,应为异常均方差的2.5~3倍,以保证异常体能被1~2 条等值线所圈闭。
(3)重力异常的均方差应小于勘探对象引起最大异常的1/3~1/4。
(二)重力基点观测
在进行相对重力测量时,必须设立一个标准点即总基点,其他各点的重力值都是相对 总基点的重力差。但是在大面积的重力测量中,为了提高重力测量的工作效率和精度,除 了总基点之外,在测区内还要建立若干个重力基点,这些基点(包括总基点)通过特殊方 法联系起来,称为重力基点网。
基点网中各基点相对总基点的重力差,是在普通点重力测量之前,用精度比较高的一 台或几台重力仪,采用比较特殊的观测方法测定的。测定基点重力差的精度,一般要求高 于普通重力点观测精度的几倍。建立基点及基点网的主要目的是:(1)提高普通点重力测量 精度,减少误差积累;(2)作为每次重力测量的起算点,求出每一普通点相对起始基点的重 力差以便求出它们相对总基点的重力差;(3)确定零点漂移校正量。
建立基点应考虑:
(1)基点应均匀分布于全区,基点的密度应根据重力仪零点漂移的规律和对普通点重 力测量精度要求而定。
(2)应该使用精度较高的一台或几台重力仪,采用快速的运输工具,观测路线应按闭 合环路进行,环路中的首尾点必须联测。
(3)基点应建立在交通方便、标志明显以及相对稳定的地方。
基点网的联测方式有重复观测法和三程循环观测法。重复观测法是先从一个基点出 发,依次按顺序进行测量,到最后一个基点后按原路线返回再依次重复观测,具体观测路 线为1,2,3,…,n-1,n,n,n-1,…,3,2,1。三程循环观测法观测的顺序是按 1,2,1,2;2,3,2,3;3,4,3,4;…,n,n-1,n,1,完成一个基点网的闭合环 路的观测。其他环路的观测方法以此类推。
(三)重力普通点的观测
根据现代重力仪的稳定性和精度,重力普通点的观测一般都采用单次观测。
如果测区内已经建立了基点网,每次工作都是从就近的某一基点开始,然后逐点进行 观测;最后在要求的时间内闭合在另一个基点或原工作开始的基点上,以便获得在这段时 间内重力仪的零点漂移值。如果测区很小,无需建立基点网,也至少应设有一个基点,以 便按时测定重力仪的零点漂移,准确地对各测点进行零点漂移校正。同时,该基点也是全 区重力观测的起算点。
(四)重力测量中的测地工作
在重力测量工作中,为了准确对重力测量结果进行各项改正,绘制重力异常图,确定 重力异常的位置,必须配有测地工作。测地工作的主要任务是:
(1)按照重力测量设计书的要求布设测网,确定重力测点的坐标,以便对重力观测结 果进行正常改正。
(2)确定重力测点的高程,以便进行高度和中间层改正。
(3)在地形起伏较大地区,地形影响不能忽视时,还应作相应比例尺的地形测量,以便进行地形改正。
测地工作与重力测量本身具有同样的重要性,它的质量直接影响重力异常的精度。因此,在重力测量工作中,测地工作是一项既重要又繁重的任务。
在大、中比例尺的重力测量中,重力测网和测点位置与高程的获取,以往多用经纬仪和 水准仪来进行,随着科技的发展,现代常用激光测距仪或者直接利用全球定位系统(GPS)来完成。而在小比例尺的测量中可应用大于工作比例尺的地形图或用GPS直接获取。
8. 重力测量形式
重力测量可以分为绝对测量和相对测量。绝对重力测量测定的是各点重力的全值,称为绝对重力值。地球表面上的绝对重力值平均在9.78~9.832m/s2之间。目前测定的精度可达g千万分之一,即1g.u.,甚至更高。相对重力测量测定的是各点相对某一重力基准点的重力差值。它比绝对测量容易且精度高,可达0.1~0.01g.u.。当基准点的绝对重力值已知时,通过相对重力测量也可以求得各点的绝对重力值。相对重力测量是现代重力测量的主要形式。
测定重力的方法,可分为动力法和静力法。动力法是观测物体在重力作用下的运动,直接测定的量是时间和路程。例如利用摆仪进行绝对测量,只要测出摆长l和摆动周期T,即可求出重力g,公式形式为
勘探重力学与地磁学
这种方法不仅工作效率低,而且测量的精度只能准确到1.0~1.5g.u.。例如要测到1g.u.的重力变化,对于近1m长的摆来讲,其周期的测定精度要求为1×10-7s,摆长测定精度为1×10-7m。通常是很难测准的,因为支持摆的刃口不是一条严格的棱线,而是一圆柱形,这称为刃口曲率的影响;摆在摆动过程中的弹性弯曲,温度变化使金属的摆产生伸长与缩短;摆周围的空气对摆动的影响等等。由于这些影响只能给以粗略的改正,使得周期测定精度不能满足要求。因此,直至20世纪,用摆仪测定重力值的精度仍停留在毫伽级(10g.u.级)。因此,摆仪在实用中,几乎被淘汰。
测定绝对重力值的另一种动力法是确定初速度为v0的自由落体通过已知距离s的时间t,公式如下:
勘探重力学与地磁学
当v0为零时,公式变为更简单的形式。该方法要求精密的测出物体下落的时间及该时间内通过的距离。例如,若要求重力仪的精度0.01g.u.,即测定g值达到微伽级的精度,时间的测定精度应高于1×10-9s,而距离的测定精度应高于5×10-9m。
中国计量科学研究院自1964年开始研制绝对重力仪,1975年研制成功固定式绝对重力仪,准确度为±1g.u.。1979年研制成功NIM-Ⅰ型可移动式绝对重力仪,精度为±0.16g.u.,达到了国际先进水平。针对NIM-Ⅰ可移性差和重量大(800kg),工作效率低的问题,于1985年研制出NIM-Ⅱ型绝对重力仪,精度提高到±0.12g.u.,同时也提高了可移性和工作效率。目前,改进的NIM-Ⅲ型其精度为±0.1g.u.,仪器总重量减为250kg,1.5~2d完成一个测点。
20世纪90年代,美国标准与科技研究所和AXIS仪器公司在对JILA绝对重力仪(美国国家标准局和科罗拉多大学联合实验物理研究所(JILA)研制的仪器,总重量250kg,精度±0.06g.u.,不到一天可测一点)改进的基础上,又研制出新一代商业化可移式FG5型绝对重力仪,精度可达0.01~0.02g.u.,总重量32kg,一个点观测时间为1~2h。它是目前性能最好,精度最高的绝对重力仪,被中、加、德、日、芬等国引进和采用。
静力法是相对重力测量的基本方法。测定的量是物体平衡位置因重力变化而产生的角位移和线位移,用此来计算两点的重力变化。所用的仪器是重力仪。
测量重力加速度的方法常用的有以下几种:
一、用弹簧秤和已知质量的钩码测量
将已知质量为m的钩码挂在弹簧秤下,平衡后,读数为G.利用公式G=mg得g=G/m。
二、用滴水法测重力加速度
调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
三、用圆锥摆测量.所用仪器为:米尺、秒表、单摆.
如图所示.用天平测出整套装置的质量M,测力计质量不计,用测力计拉着小车在光滑的水平面上作匀加速运动时,测力计读数为F,重锤线与竖直方向夹角为α,整套装置的加速度为a=F/M,摆球受重力mg和绳子张力T,其合力产生加速度a.即mgtgα=ma,因为g=a/tgα=F/Mtgα,将所测F、M、α代入即可求得g。
10. 物探重力测量方法适应于哪些方面
物探是地球物理勘探的简称,指用物理的方法对地球进行勘探的工作或与之相应的学科,包括找矿(各种矿,如煤、石油、金属等)、预报地震等.20世纪,物探主要工作领域是地球的地表以下,后来发展到了地球以上的空间. 地球物理勘探简称“物探”,即用物理的原理研究地质构造和解决找矿勘探中问题的方法.它是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异为研究基础,用不同的物理方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化,通过分析、研究所获得的物探资料,推断、解释地质构造和矿产分布情况.目前主要的物探方法有:重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等.依据工作空间的不同,又可分为:地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等. 应用物理学原理勘查地下矿产﹑研究地质构造的一种方法和理论.简称物探.它在工程建设和环境保护等方面有较广泛的运用. 地下赋存的岩(矿)体或地质构造基于它们所具有的物理性质﹑规模大小及所处的位置﹐都有相应的物理现象反映到地表或地表附近﹐这种物理现象是地球整体物理现象的一部分.地球物理勘探的主要工作内容是利用相适应的仪器(见地质仪器) 测量﹑接收工作区域的各种物理现象的信息﹐应用有效的处理方法从中提取出需要的信息﹐并根据岩(矿)体或构造和围岩的物性差异﹐结合地质条件进行分析﹐做出地质解释﹐推断探测对象在地下赋存的位置﹑大小范围和产状﹐以及反映相应物性特征的物理量等﹐作出相应的解释推断的图件.地理物理勘探是地质调查和地质学研究不可缺少的一种手段和方法. 地理物理勘探所给出的是根据物理现象对地质体或地质构造做出解释推断的结果﹐因此﹐它是间接的勘探方法.此外﹐用地球物理方法研究或勘查地质体或地质构造 ﹐是根据测量数据或所观测的地球物理场求解场源体的问题﹐是地球物理场的反演的问题﹐而反演的结果一般是多解的﹐因此﹐地球物理勘探存在多解性的问题.为了获得更准确更有效的解释结果﹐一般尽可能通过多种物探方法配合﹐进行对比研究﹐同时﹐要注重与地质调查和地质理论的研究相结合﹐进行综合分析判断. 地球物理场 各种地球物理方法在地表或地表附近测量的各种物理现象的信息可以统称为地球物理场的信息.地球物理场可分为天然存在的地球物理场和人工激发的地球物理场.地球的重力场﹑地磁场﹑地电场﹑地温场﹑核物理场是天然存在的地球物理场﹔由人工爆炸产生弹性波在地下传播的弹性波场﹑向地下供电在地下产生的局部电场﹑ 向地下发射电磁波激发出的电磁场等﹐属于人工的激发的地球物理场.地球物理场还可分为正常场和异常场.异常场是由勘探对象所引起的局部地球物理场﹐例如赋存在地下的磁铁矿体或磁性岩体产生的磁场﹐这部分磁场迭加在它的围岩和地球其它部分产生的磁场之中﹐在研究观测得来的磁场时﹐就要区分或提取出磁异常场﹔ 又如铬铁矿的密度比围岩的密度大﹐盐丘岩体的密度比围岩的密度小﹐这两种情况分别会引起重力场局部增强或减弱的异常现象.地球物理勘探正是根据对正常场和异常场的分布特征进行地质解释和推断的.人工激发的地球物理场﹐如爆炸产生的弹性波场﹐弹性波在岩层中传播遇到不同密度的分界面时会发生反射﹑折射和能量衰减等现象﹐根据弹性波返回到地面的时间来研究其传播速度﹑岩层厚度和产状等问题.人工场源的优点是场源的参数为已知﹐便于控制﹐分辨力较高﹐能够取得较好的地质效果﹐但费用较大. 分类 地球物理勘探常利用的岩石物理性质有﹕密度﹑磁导率﹑电导率﹑弹性﹑热导率﹑放射性.与此相应的勘探方法有﹕重力勘探﹑磁法勘探﹑电法勘探﹑地震勘探﹑地温法勘探﹑核法勘探.从测量所在的空间位置和区域的不同又可以划分为﹕地面地球物理勘探﹑航空地球物理勘探﹑海洋地球物理勘探﹑钻孔地球物理勘探等.根据研究对象的不同还可划分为﹕金属地球物理勘探﹑石油地球物理勘探﹑煤田地球物理勘探﹑水文地质地球物理勘探﹑工程地质地球物理勘探和深部地质地球物理勘探等. 发展方向 引进现代电子计算器技术﹐进一步压制干扰﹐提高分辨能力﹐提取更多的有用信息﹐发展反演的理论和技术﹐提高各类地质问题的地球物理解释﹑推断效果并不断提高地球物理数据处理的工作效率和图像处理技术.地球物理勘探仪器要向轻便化﹑高精度﹑多功能﹑数字化﹑系列化和智能化的方向发展.现代地质学理论的发展﹐使深部地质问题的研究愈显重要.应用于这方面研究的人工地震反射剖面﹑大地电磁测深﹑重力﹑磁法﹑地热等地球物理勘探方法﹐已显示出其潜力和优越性.