85484

Powierzchnie ekwipotencjalne rotującej i nie rotującej Ziemi.

Powierzchnie ekwipotencjalne

Rodzinę tych powierzchni tworzę tak zwane powierzchnie ekwipotencjalne, na których potencjał grawitacyjny jest stały.

Powierzchnie ekwipotencjalne i linie sił przecinają się w każdym punkcie pola pod kątem prostym. Powierzchnie ekwipotencjalne są sferycznymi powierzchniami współśrodkowymi o środku pokrywającym się z centrum masą M. Pole grawitacyjne możemy przedstawić za pomocą powierzchni związanych z wielkościami charakteryzującymi to pole. Są to powierzchnie, do których w każdym ich punkcie styczny jest wektor natężenia pola grawitacyjnego.

Powierzchnie ekwipotencjalne rotującej Ziemi

Rodzinę krzywych, na których potencjał rotującej Ziemi jest stały można zapisać jako sumę potencjału newtonowskiego oraz odśrodkowego:

w = V +U a — + - firr cos² <p = carat r 2

W pobliżu Ziemi przeważa przyspieszenie newtonowskie (związane z siłą przyciągania), które

stopniowo maleje w miarę oddalania się od środka mas Ziemi. W miarę oddalania się od środka mas Ziemi wzrasta przyspieszenie odśrodkowe gdyż prędkość obrotowa Ziemi jest stała, a zwiększa się odległość r. Na biegunie Ziemi przyspieszenie siły ciążenia równe jest przyspieszeniu grawitacyjnemu W = V.

Powierzchnie ekwipotencjalne rotującej Ziemi składają się z dwóch części:

-    jedna jest zbliżona do elipsoidy obrotowej spłaszczonej i obejmuje pewne niewielkie odległości od Ziemi,

-    druga w znacznej odległości jest zbliżona do walca obrotowego zwężonego w otoczeniu płaszczyzny równikowej.