Как меряют гравитационный потенциал?

Гравитационный вариометр,
прибор для измерения вторых производных потенциала силы тяжести, характеризующих кривизну поверхности равного потенциала силы тяжести и изменение (градиент) силы тяжести в горизонтальном направлении (см. Гравитационное поле Земли). , Г. в. , измеряющие только градиенты силы тяжести, называются градиентометрами (см. , например, Градиентометр гравитационный горизонтальный) . Г. в. изобретён в конце 19 в. венгерским физиком Л. Этвешем. Г. в. состоит из лёгкого горизонтального или наклонного коромысла с укрепленными или подвешенными на его концах на разной высоте массами; коромысло подвешивается на тонкой упругой крутильной нити. В неоднородном гравитационном поле Земли возникает действующий на массы коромысла момент гравитационных сил. Коромысло поворачивается вокруг нити до тех пор, пока момент сил притяжения не уравновесится моментом упругих сил закрученной нити Производные потенциала силы тяжести определяются по углу поворота коромысла Г. в. , корпус которого последовательно устанавливается под различными углами к меридиану (в разных азимутах) . Применяется фотографическая или визуальная регистрация. Конструкция Г. в. обеспечивает устранение влияния температуры, магнитного и электростатического полей. Точность измерения Г. в. вторых производных потенциала силы тяжести ±(1 — 2).10–9 сек–2.Г. в. применяют для изучения распределения неоднородностей плотности верхних слоев земной коры с геологоразведочными целями (см. Гравиметрическая разведка) . Поскольку показания Г. в. зависят также от действия масс, составляющих рельеф земной поверхности, для учёта их влияния необходимо детально знать рельеф в ближайшей окрестности места проведения измерений.
Гравиметр
(от лат. gravis — тяжелый и ...метр) , прибор для относительного измерения ускорения силы тяжести. Большинство Г. представляет собой точные пружинные или крутильные весы. С помощью таких Г. измеряют разности ускорении силы тяжести по изменению деформации пружины или угла закручивания упругой нити, компенсирующих силу тяжести небольшого грузика. Измерения проводятся последовательно на исходном пункте, для которого ускорение силы тяжести известно, и на исследуемом пункте. Основная трудность в создании Г. состоит в необходимости обеспечить точное измерение малых упругих деформации в полевых условиях. Применяются оптические, фотоэлектрические, емкостные, индукционные и др. способы их регистрации. Применяются Г. , основанные на измерениях изменения частоты колебаний струны, к нижнему концу которой подвешивается масса, или изменения скорости прецессии гироскопических приборов вследствие различных значении силы тяжести на гравиметрических пунктах. Чувствительность лучших Г. достигает нескольких десятитысячных долей мгл (см. Гал) . Существуют специальные Г. для измерения силы тяжести на дне мелководья, на подводных и надводных судах, на самолетах. Г. для измерений с движущихся объектов снабжаются вспомогательной аппаратурой, регистрирующей ускорения, обусловленные качкой, и наклоны основания прибора. Имеются Г. , позволяющие проводить непрерывную многомесячную запись лунно-солнечных вариаций силы тяжести. Для калибровки показаний Г. проводятся измерения на пунктах с известной разностью значений ускорения силы тяжести или на одном пункте при различных наклонах Г. Наземные и скважинные Г. обеспечивают точность измерений ускорения силы тяжести до 0,01 мгл, морские донные — до 0,05 мгл, морские судовые — до 0,5 мгл, аэрогравиметры — до 5 мгл.