重力加速度
地球表面的重力加速度
g是加速度的单位,不是力的单位。在地球表面附近,一质点的自由落体加速度g与它的重力加速度a稍微不同,一个质点的重量mg与它所受的重力(地球万有引力)也不同,原因是地球会自转。若考虑地球自转,则:
可以得到:
注意以上式子中的减法为矢量相减。自由落体加速度实际上是小于重力加速度的,方向也略有区别,在赤道上则相差最多,但由于地球的半径与自转周期的关系,两者大约只相差0.034m/s²,因此在日常使用的计算上,重量与重力之间的差异通常可以忽略,但若做为精密飞行器的计算,则需要考虑进去。
地表附近的所有物体下降的加速度都介于9.78和9.83m/s²之间,差别是取决于纬度等因素(赤道最少,南北极最大),标准重力加速度是9.80665 m/s²(为方便计算,一般使用9.81 m/s²、9.8 m/s²或10 m/s²)。
近似公式
根据地球参考椭球,可以导出在地理纬度φ φ -->{\displaystyle \varphi }海拔高度h{\displaystyle h}的重力加速度近似值:
(注:原书sin2{\displaystyle \sin ^{2}}为sin{\displaystyle \sin },疑为笔误)
其中g0≈ ≈ -->9.78046 m/s2{\displaystyle g_{0}\approx 9.78046\ m/s^{2}}为赤道海平面上的重力加速度。
有的书会给出稍微不同的表达式:
其中h=0{\displaystyle h=0}表示在海平面上。对重力精度要求不高时,可以采用下式计算不同高度的重力:
其中R0≈ ≈ -->6371 km{\displaystyle R_{0}\approx 6371\ km}是地球的平均半径。
参见
地球引力
牛顿运动定律
空气阻力
标准重力
资料来源
Fundamentals of Physics 8/E Extended ISBN 9780470046180
物理学基础ISBN 7-111-15715-X/O·390(课) page323
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