Gravimetriya. Analitik, torsion, mikroanalitik tarozilarda tortish va
o’lchash.
Gravimetriya (lot. gravis-ogʻir) — tor maʼnoda ogʻirlik kuchini oʻlchash usullari
haqidagi fan. Keng maʼnoda (Nyuton mexanikasi doirasida) yerning ogʻirlik kuchi
maydonini, yer shaklini aniqlash maqsadida uning fazoviy oʻzgarishini, yerning
ichki tuzilishini, uning ustki qismi geologik tuzilishini, baʼzi navigatsiya
masalalarini yechish va oʻrganish bilan shugʻullanadigan fan.
Ogʻirlik kuchi — yerning sutkali aylanishidan hosil boʻladigan
gravitatsion
tortishuv va markazdan qochma kuchlaridan iborat. Ekvatorda markazdan qochma
kuch gravitatsion tortishuv kuchiga qaraganda 288 baravar kichik,
qutbda nolga
teng . Shu sababli, tortishuv kuchining qiymati, asosan, yerning zichligiga, shakli
va oʻlchamiga bogʻliq. Gravimetriyada tekshiriladigan asosiy fizik kattalik ogirlik
kuchi tezlanishi - g dir. Ogʻirlik kuchi tezlanishini birinchi marta (taxminan 1590
y.). G. Galiley aniqlagan. Bu kattalikning oʻzgarishi geografik kenglikka bogʻliq.
Son qiymati jismning erkin tushish tezlanishi g ga teng boʻlgan ogʻirlik kuchi
kuchlanganligi (kuchning massa birligiga nisbati) Gallarda oʻlchanadi: 1 Gal=10^2
s/s2; uning 1000 dan bir ulushi milligal (mGal) deyiladi. Yer sirtida g ning qiymati
978,0 Gal dan (ekvatorda) 983,2 Gal gacha (qutblarda) oʻzgaradi. Ogʻirlik kuchi
tezlanishi asosan gravimetrlarda oʻlchanadi. Qulaylik maqsadida ogʻirlik kuchi
(gravitatsiya) maydonini, sayyora sirti boʻyicha qonuniy oʻzgara boruvchi u
normal qismga hamda real g va normal tashkil qiluvchilar orasidagi ayirmadan
iborat boʻlgan anomal (ogʻirlik kuchi anomaliyasi deb yuritiluvchi) Ag = g—u ga
ajratiladi. Normal qismini odatda real yer bilan birday massaga va aylanish
tezligiga ega boʻlgan bir jinsli aylanish maydoni sifatida tasavvur qilinadi.
1971 y.da Xalqaro gravimetrik sistema qabul qilingan. Unga koʻra ogʻirlik
kuchining formulasi 1967 y.dagi gravimetrik va sunʼiy yoʻldoshlar kuzatishlari
majmuasi asosida hisoblangan doimiylar bilan birga quyidagi koʻrinishga ega: u
=978031,8(1+0,005302sin2(p -0,0000059sin22(p) mGal.
Yer ogʻirlik kuchi maydoni normal tashkil qiluvchisining toʻliq oʻzgarishi - 5,2
Gal. Yerda ogʻirlik kuchi anomaliyalari (2—4) 102 mGal ga yetadi, markazdan
qochma kuch hisobiga ogʻirlik kuchi oʻzgarishi - 3,3 mGal, Yerning bosiqligi
tufayli ogʻirlik kuchi oʻzgarishi - 1,8 mGal, ogʻirlik kuchinig balandlik boʻyicha
oʻzgarishi 1 m ga 3-10~ mGal, Oy — Quyosh gʻalayonlanishlarining
eng katta
qiymati - 2,4-10 mGal.
Gravimetriya yordamida neft-gaz tuzilmalari, boyliklari izlanadi va tekshiriladi.
Yerning deformatsiyasi yerning qovushoqlik xususiyatlariga bogʻliqdir. Ushbu
deformatsiyalarni oʻlchash orqali yer ichki qatlamlarining qovushoqligi hamda
ichki tuzilishi haqida xulosa chiqarish mumkin. Muayyan radiusning gravitatsion
maydoni qiymatlarining oʻlchovlari yigʻindisi gravimetrik syomkadir. Gravimetrik
syomkada mayatnikli asboblar, gravimetrlar, gravitatsiya variometrlaridan
foydalaniladi. Toshkent astronomiya rasadxonasida 1901 y.dan boshlab gravimerik
tadqiqotlar olib borilgan, natijada mingdan ortiq gravimetrik punktlar aniqlangan.
Sayyoralararo kosmik apparatlarning paydo boʻlishi gravimetriyaning qoʻllanish
sohasini kengaytirdi. Tushiriluvchi kosmik apparatlar ogʻirlik kuchini bevosita Oy
sirtida, Mars va Veneraning sunʼiy yoʻldoshlari esa bu sayyoralar atrofida oʻlchadi.
Keyingi yillarda Yupiter va Saturnning gravitatsion
maydonlarini tadqiq qilish
boshlandi.
Tarozi — jismga taʼsir etuvchi og’irlik kuchi asosida jismlar vaznini aniqlaydigan
asbob. Tarozilar qadimiy oʻlchash asboblaridandir. Ikki yelkali va tarelkasimon
pallali oddiy tarozilar qadimdan mavjud bo’lgan. Tarozilar qadimiy Bobilda mil.
av. 2,5 ming yillikda va Misrda mil. av. 2 ming yillikda paydo boʻlgan. Savdo
ishlari va fanning rivojlanishi bilan tarozilar asta sekin takomillashib borgan.
Analitik tarozi – moddalarni aniq tortadigan nozik tarozi; kimyoviy va biologik
analizlarda ishlatiladi. Analitik tarozida og‘irligi 2 g dan 200 g gacha bo‘lgan
moddalar 0,04 mg gacha aniqlikda tortiladi. Analitik tarozining:
-
to‘liq analitik (100–500 g li, 1–5 mg aniqlikda tortadigan),
-
yarim mikroanalitik (20–50 g li, 0,2–0,25 mg aniqlikda),
-
mikroanalitik (20–30 g li, 0,01 mg aniqlikda),
-
probirkali (1–2 mg li, 0,04 mg aniqlikda);
-
teng yelkali va bir yelkali xillari bor.
Oldinlari analitik tarozining teng yelkali va ikki pallali turlari ishlatilingan,
hozirda ko‘proq zamonaviy analitik tarozilar ishlatiladi. Bir yelkalida posangi
bo‘ladi. Analitik tarozini chang, shamol, kishi nafasidan
saqlash uchun u oynali
shkaf ichiga o‘rnatiladi.
1-rasm Turli xil tipdagi tarozilar ko’rinishi
Mikroanalitik tarozi. Mikroanalitik tarozi mikroanaliz uchun eng muhim
vosita hisoblanadi. Tahlillarning to'g'riligi tarozining aniqlik darajasiga bog'liq
bo’ladi. Mikroanalitik tarozi analitik tarozidan ham ko’ra aniqroq ishlaydi va
xatolik deyarli bo’lmaydi. O'rtacha og'irlik 3 mg dan va 0,01 mg aniqlikda
(0,003%) tortiladi bu xato deyarli to’g’ri natijadan farq qilmaydi shuning uchun
ham laboratoriyaning eng muhim va nozik tadqiqotlarida bu tarozidan keng
foydalaniladi .
Torsion tarozi. Torsion tarozi kichik kuchlarni o'lchash uchun sezgir
jismoniy qurilma hisoblanadi. (kuchlarning kichik momentlari). Torsion tarozini
1784 yilda Sh. Kulon tomonidan ixtiro qilingan (shuning
uchun nham u Kulon
tarozi deb ham ataladi). Kulon tarozi — nuqtaviy elektr zaryadlar va magnit
qutblarning oʻzaro taʼsirini oʻrganishga moʻljallangan burama tarozi. 1789 yilda
G. Kavendish Kulon tarozidan gravitatsion oʻlchashlarni va gravitatsion
doimiylikni aniqlashda foydalangan. Kulon tarozi shisha idish ichida ingichka
metall yoki kvars ipga (Kulon 76 sm li kumush toladan foydalangan) osilgan
shisha shayindan iborat. Shayinning bir uchiga yengil metall sharcha va ikkinchi
uchiga posangi mahkamlangan (2-rasm). Tarozi kallagi yordamida ipni va unga
osilgan shayinni vertikal oʻq atrofida burish mumkin. Kulon tarozi koʻpgina yuqori
sezgirlikka ega zavonaviy asboblarda: elektrometrlar, magnitometrlar, gravitatsion
variometrlar va boshqalarda qoʻllanadi. Kulon qonuni - bir-biridan maʼlum
masofada joylashgan ikkita nuqtaviy elektr zaryadning oʻzaro taʼsir kuchini
ifodalaydigan elektrostatikaning asosiy qonuni. Sh. Kulon 1785 yilda kashf qilgan.
Nuqtaviy elektr zaryad deb, oʻlchamlari oʻzaro taʼsiri oʻrganilayotgan jismlar
orasidagi masofaga nisbatan juda kichik boʻlgan jismdagi zaryadga aytiladi.
Kulon tarozi mexanik, elektr, magnit va tortish kuchlarini va ularning o'zgarishini
o'lchash uchun ishlatiladi.
2-rasm torsion (Kulon) tarozi
Tarozilar bilan ishlash qoidalari:
1. Tarozini arretirlamaguncha uning pallasiga yuk qo’yish yoki olish va
qo’l tekkizish mumkin emas.
2. Yuklarni pallalarga shunday qo’yish kerakki, ularning umumiy og’irlik markazi
mumkin qadar pallaning o’rtasiga to’g’ri kelsin. (har qanday tarozi turida)
3.Tarozi toshlarini qo’l bilan emas, balki pinset bilan olish lozim; yupqa tarozi
toshlari (milligrammlar)ni ularning bukilgan yeridan pinset bilan qisib olinadi.
4.Toshlarni tarozidan olgandan so’ng ularni qutichagao’z joylariga qo’yish zarur
5. Tarozi pallalari butunlay muvozanatlashib bo’lmaguncha shayinni joyiga to’liq
tushirmaslik kerak; strelkaning og’ishiga qarab qaysi pallaning yengil
ekanligini
bilish uchun, shayin bir oz tushiriladi; shu vaqt shayin arretirlanib,
pallalarga mayda tarozi toshlari solinadi yoki olinadi. (tortiladigan jismning
og’irligi
bilan toshlar og’irligi orasidagi farq kichik bo’lib qolganda, shayin mayatnikka
o’xshab tebrana boshlaydi).
6.Tarozining shayinini hamma vaqt ohistalik bilan arretirlash va tushirish
kerak; agar tarozi chayqalib tursa, uni strelka muvozanat vaziyatdan
o’tayotgan paytida ehtiyotlik bilan arretirlash lozim; aks holda shayin turtki yeydi.