Язык Wolfram Language™

Сколько это весит?

Вес объекта в гравитационном поле является произведением его массы и значением гравитационного поля в положении объекта. Гравитационное поле не является постоянным на поверхности Земли, поэтому один и тот же объект имеет различную массу в различных положениях.

Данный пример изучает изменения масштаба гравитационного поля с высотой и широтой.

GeogravityModelData рассчитывает несколько свойств гравитационного поля Земли в заданном положении.

In[1]:=

GeogravityModelData[GeoPosition[{0, 0}]]

Out[1]=

А также использует топографическую высоту, предоставленную GeoElevationData.

In[2]:=

GeoElevationData[GeoPosition[{0, 0}]]

Out[2]=

Если не принимать во внимание другие факторы, то гравитационное поле обычно меньше для положения со схожей широтой, но большей высотой.

In[3]:=

GeoPosition[Entity["City", {"Quito", "Pichincha", "Ecuador"}]]

Out[3]=

In[4]:=

GeoPosition[Entity["City", {"Quito", "Pichincha", "Ecuador"}]]; {GeoElevationData[%, UnitSystem -> "Metric"], GeogravityModelData[%, "Magnitude"]}

Out[4]=

Рассчитайте значения гравитационного поля Земли на равноудалённых точках на экваторе.

In[5]:=

equatorialgravity = GeogravityModelData[{GeoPosition[{0, -180}], GeoPosition[{5, 180}]}, "Magnitude"][[1]]

Out[5]=

In[6]:=

ListPlot[equatorialgravity, Joined -> True]

Out[6]=

В предложенной гистограмме Вы найдёте две главные вершины, соответствующие земным областям и дну океанов.

In[7]:=

Histogram[equatorialgravity, 20]

Out[7]=

Наложите масштаб гравитационного поля на рельефную карту Земли.

In[8]:=

equatorialgravityplot = ListPlot[equatorialgravity, Axes -> False, Joined -> True, AspectRatio -> 1/8, PlotRangePadding -> None, ImagePadding -> None, ImageSize -> 400, PlotStyle -> Red];

In[9]:=

worldmap = GeoGraphics[GeoPath["Equator"], GeoRange -> "World", ImageSize -> 400, GeoBackground -> "ReliefMap"];

In[10]:=

Overlay[{worldmap, equatorialgravityplot}, Alignment -> Center]

Out[10]=

С целью демонстрации изменений широты найдите среднее значение гравитационного поля по отношению к долготе и представьте результат в отношении широты.

In[11]:=

gravity = Mean /@ GeogravityModelData[{GeoPosition[{-90, -180}], GeoPosition[{90, 180}]}, "Magnitude"];

Антарктика находится под очевидным влиянием низких широт из-за дополнительной высоты.

In[12]:=

ListPlot[gravity, DataRange -> {-90, 90}]

Out[12]=

In[13]:=

MinMax[gravity]

Out[13]=

Таким образом, отклонения в весе определённого объекта могут достигать порядка 0.5% в зависимости от места измерения.

In[14]:=

MinMax[gravity]; 1 - First[%]/Last[%]