Рефетека.ру / Математика

Статья: Гравитационное поле плоского слоя

В. В. Орлёнок, доктор геолого-минералогических наук

Рассмотрим очень важную задачу притяжения, создаваемого плоским слоем в точке А, расположенной на некоторой высоте z над ним. Пусть плотность слоя r = const. Вырежем в нем диск радиусом r и толщиной Dz. Найдем потенциал элемента массы dm этого диска VА и притяжения Dg, которое он создает в точке А:

Гравитационное поле плоского слоя; Гравитационное поле плоского слоя;

Гравитационное поле плоского слоя,     (V.27)

где Гравитационное поле плоского слоя, т.е.

Гравитационное поле плоского слоя.             (V.28)

Для определения притяжения всей массой диска нужно полученное выражение для элемента массы dm (V.28) проинтегрировать по всему объему диска:

Гравитационное поле плоского слоя.     (V.29)

Возьмем интегралы по отдельности:

Гравитационное поле плоского слоя;

Гравитационное поле плоского слоя;

Гравитационное поле плоского слоя.

Отсюда Dgслоя будет равно:

Гравитационное поле плоского слоя.   (V.30)

Представим

Гравитационное поле плоского слоя.   (V.31)

Подставим (V.31) в (V.30):

Гравитационное поле плоского слоя   (V.32)

Проанализируем полученное выражение.

1) Если слой имеет бесконечно большие размеры в сравнении с расстоянием z до точки А, то Гравитационное поле плоского слоя, тогда

Гравитационное поле плоского слоя,    (V.33)

где Гравитационное поле плоского слоя – толщина слоя.

2) Если точка А лежит на слое, т.е. z1 = 0, z2 = H, тогда

Гравитационное поле плоского слоя,

или

Гравитационное поле плоского слоя.   (V.34)

Это уже известная нам редукция Буге. Следовательно, притяжение плоского слоя не зависит от высоты наблюдения z, а зависит от толщины слоя H.

Похожие работы:

  1. • Оценка напряженно-деформированного состояния ...
  2. • Фундаментальный предел скорости гравитации и его измерение
  3. • Гравитационные взаимодействия
  4. • Гравитационные взаимодействия
  5. •  ... решения уравнений гравитационного поля ОТО
  6. •  ... нереализуемости гравитационных сингулярностей
  7. • Энергия гравитационного поля
  8. • Физический смысл гравитации
  9. • Единая теория поля, пространства и времени
  10. • Анализ природы и свойств гравитационных волн методом ...
  11. • Особенности гравитационного взаимодействия
  12. • Введение в физику черных дыр
  13. •  ... Земли и их геофизические следствия. Гравитационное поле Земли
  14. • Тоталитаризм - одна из причин возникновения кризиса в ...
  15. •  ... космологической и гравитационной сингулярностей в ...
  16. • Относительность закона Хаббла
  17. • Электромагнитогравитационное взаимодействие в природе и ...
  18. • Напряжённость хронополя, или как обнаружить гравитационную ...
  19. • Ошибка Эйнштейна
Рефетека ру refoteka@gmail.com