Aceleração da gravidade local: conhecê-la além de 9,8 m/s² - uma abordagem geofísica

Melhorato, Rodrigo Lima ; Spalenza, Wesley (2023)

tcc

O movimento de queda dos corpos ditado pela aceleração da gravidade perfaz um dos tópicos preliminares aos conceitos estudados na mecânica pelo indivíduo desde à sua formação base. Neste contexto, o valor admitido para tal grandeza advém de uma média global e, nas maioria dos casos, considerada constante. Esta premissa é válida desde que tratada à luz da Gravitação Universal, considerando uma distribuição homogênea de massa e com simetria esférica. No entanto, este modelo é apenas um caso particular contido na teoria do potencial. Portanto, o presente trabalho tem o objetivo de discutir a variação espacial da aceleração da gravidade, modelando a teoria do potencial por meio de harmônicos esféricos. Esta metodologia é empregada nos campos da Geodésia Física e Geofísica para geração de modelos globais do campo de gravidade proveniente de dados in situ e de missões satelitais para melhor compreender a distribuição de massa na atmosfera e em subsuperfície; para fins de prospecção de minerais metálicos e de hidrocarbonetos; monitorar as variações temporais oriundas de efeitos sazonais de carga hidrológica local; também como alteração do nível médio dos mares e derretimento de geleiras. Ao final do trabalho é realizada uma aplicação do método ao estado do Espírito Santo a fim de verificar a anomalia de gravidade gerada pela formação rochosa proveniente do Pico da Bandeira. Espera-se que o trabalho possa contribuir na formação complementar dos recursos humanos em Física que desejam seguir em estudos posteriores nos programas de Pós-Graduação Stricto-Sensu em Geociências.

The falling movement of bodies due to gravity acceleration is one of the preliminary concepts studied by students since elementary school. Thus the value admitted for this quantity is related to the global mean and most times it is considered as constant. Nevertheless; this model is only a particular case of potential theory. Therefore this work aims to discuss the spatial variation of gravity acceleration and modelling of the potential by spherical harmonics. This methodology is employed in some knowledge fields such as Physical Geodesy and Geophysics to generate global models of gravity field from in situ data as well as satellite missions to understand better the mass distribution of atmosphere and subsurface; for purposes related to mineral metallic prospection and also hydrocarbons; temporal variation monitoring of seasonal effects due hydrological charge and glacier melting. Finally, a method application was made to Espírito Santo state to verify the gravity anomaly generated due to Bandeira ridge. We hope this work can contribute to complementary studies for those choosing to Postgraduate level in Geosciences.


Collections: