Standard gravitation
Standardaccelerationen på grund av gravitation (eller standardacceleration av fritt fall ), ibland förkortad som standardgravitation , vanligtvis betecknad med ɡ 0 eller ɡ n , är den nominella gravitationsaccelerationen av ett föremål i ett vakuum nära jordens yta . Den definieras av standarden som 9,806 65 m/s 2 (ca 32,174 05 ft/s 2 ). Detta värde fastställdes av 3:e CGPM (1901, CR 70) och användes för att definiera standardvikten för ett föremål som produkten av dess massa och denna nominella acceleration . Accelerationen av en kropp nära jordens yta beror på de kombinerade effekterna av gravitation och centrifugalacceleration från jordens rotation (men den senare är tillräckligt liten för att vara försumbar för de flesta ändamål); totalen (den skenbara gravitationen) är cirka 0,5 % större vid polerna än vid ekvatorn .
Även om symbolen ɡ ibland används för standardgravitation, kan ɡ (utan suffix) också betyda den lokala accelerationen på grund av lokal gravitation och centrifugalacceleration, som varierar beroende på ens position på jorden (se Jordens gravitation ). Symbolen ɡ ska inte förväxlas med G , gravitationskonstanten , eller g , symbolen för gram . ɡ används också som en enhet för någon form av acceleration , med värdet definierat enligt ovan; se g-kraft .
Värdet på ɡ 0 definierat ovan är ett nominellt mellanregistervärde på jorden, ursprungligen baserat på accelerationen av en kropp i fritt fall vid havsnivån på en geodetisk latitud på 45°. Även om den faktiska accelerationen av fritt fall på jorden varierar beroende på plats, används ovanstående standardsiffra alltid för metrologiska ändamål. I synnerhet, eftersom det är förhållandet mellan kilogram-kraft och kilogram , är dess numeriska värde när det uttrycks i koherenta SI-enheter förhållandet mellan kilogram-kraft och newton , två kraftenheter .
Historia
Redan i början av sin existens fortsatte den internationella kommittén för vikter och mått (CIPM) att definiera en standard termometrisk skala, med hjälp av vattnets kokpunkt . Eftersom kokpunkten varierar med atmosfärstrycket behövde CIPM definiera ett standardatmosfäriskt tryck. Definitionen de valde var baserad på vikten av en kvicksilverpelare på 760 mm. Men eftersom den vikten beror på den lokala gravitationen behövde de nu också en standardgravitation. CIPM-mötet 1887 beslutade följande:
Värdet på denna standardacceleration på grund av gravitation är lika med gravitationsaccelerationen vid International Bureau (vid sidan av Pavillon de Breteuil ) dividerat med 1,0003322, den teoretiska koefficient som krävs för att omvandla till en latitud på 45° vid havsnivån.
Allt som behövdes för att få ett numeriskt värde för standardgravitationen var nu att mäta gravitationsstyrkan vid International Bureau . Denna uppgift gavs till Gilbert Étienne Defforges från den franska arméns geografiska tjänst. Värdet han fann, baserat på mätningar som gjordes i mars och april 1888, var 9,80991(5) m⋅s −2 .
Detta resultat utgjorde grunden för att fastställa det värde som fortfarande används idag för standardgravitation. Den tredje allmänna konferensen om vikter och mått, som hölls 1901, antog en resolution som förklarade följande:
Värdet som antagits i den internationella tjänsten för vikter och mått för standardaccelerationen på grund av jordens gravitation är 980,665 cm/s 2 , ett värde som redan anges i vissa länders lagar.
Det numeriska värdet som antogs för ɡ 0 erhölls, i enlighet med 1887 års CIPM-deklaration, genom att dividera Defforges resultat – 980,991 cm⋅s −2 i cgs -systemet då en vogue – med 1,0003322 utan att ta fler siffror än vad som är garanterat med tanke på osäkerheten. resultat.
Konverteringar
| Basvärde | ( Gal , eller cm/s 2 ) | ( fot/s 2 ) | ( m/s 2 ) | 0 ( Standardgravitation , g ) |
|---|---|---|---|---|
| 1 Gal, eller cm/s 2 | 1 | 0,032 8084 | 0,01 | 1,019 72 × 10 −3 |
| 1 fot/s 2 | 30,4800 | 1 | 0,304 800 | 0,031 0810 |
| 1 m/s 2 | 100 | 3,280 84 | 1 | 0,101 972 |
| 1 g 0 | 980,665 | 32,1740 | 9,806 65 | 1 |