Стандартная гравитация - Standard gravity

В стандартное ускорение свободного падения (или же стандартное ускорение свободного падения), иногда сокращенно стандартная сила тяжести, обычно обозначаемый ɡ0 или же ɡп, - номинальная гравитационное ускорение объекта в вакуум возле поверхности земной шар. это определяется стандартом в качестве 9.80665 РС2 (о 32.17405 фут / с2). Это значение было установлено 3 CGPM (1901, CR 70) и используется для определения стандарта масса объекта как произведение его массы и этого номинального ускорение.[1][2] Ускорение тела у поверхности Земли происходит из-за комбинированного воздействия сила тяжести и центробежное ускорение от вращения Земли (но которое достаточно мало, чтобы им можно было пренебречь для большинства целей); общая (кажущаяся сила тяжести) примерно на 0,5% больше на полюса чем на Экватор.[3][4]

Хотя символ ɡ иногда используется для стандартной силы тяжести, ɡ (без суффикса) также может означать локальное ускорение, вызванное местной силой тяжести и центробежным ускорением, которое изменяется в зависимости от положения человека на Земле (см. Земное притяжение ). Символ ɡ не следует путать с грамм, то гравитационная постоянная, или g, символ для грамм. В ɡ также используется как единица для любой формы ускорение, со значением, определенным выше; видеть перегрузка.

Значение ɡ0 определенное выше - номинальное значение среднего диапазона на Земле, первоначально основанное на ускорении тела при свободном падении на уровне моря при геодезическая широта 45 °. Хотя фактическое ускорение свободного падения на Земле варьируется в зависимости от местоположения, приведенное выше стандартное значение всегда используется для метрологический целей. В частности, это дает фактор общения между ньютон и килограмм-сила, два единицы силы.

История

Уже в первые дни своего существования Международный комитет мер и весов (CIPM) приступил к определению стандарта термометрический шкала, используя точка кипения воды. Поскольку температура кипения зависит от температуры атмосферное давление, CIPM необходимо было определить стандартное атмосферное давление. Они выбрали определение, основанное на весе столбца Меркурий 760 мм. Но поскольку этот вес зависит от местной силы тяжести, теперь им также требовалась стандартная сила тяжести. Собрание CIPM 1887 г. постановило следующее:

Ценность этого стандартное ускорение свободного падения равно ускорению свободного падения в Международном бюро (наряду с Павильон де Бретей ) деленное на 1.0003322, теоретический коэффициент, необходимый для преобразования в широту 45 ° на уровне моря.[5]

Все, что требовалось для получения численного значения стандартной силы тяжести, теперь - это измерить силу гравитации в Международное бюро. Это задание было поручено Жильберту Этьену Дефоржесу из географической службы французской армии. Значение, которое он нашел, на основе измерений, проведенных в марте и апреле 1888 года, составило 9,80991 (5) м⋅с.−2.[6]

Этот результат стал основой для определения значения стандартной силы тяжести, которое до сих пор используется. Третий Генеральная конференция по мерам и весам, состоявшаяся в 1901 году, приняла резолюцию следующего содержания:

Значение, принятое Международной службой мер и весов для стандартного ускорения свободного падения, составляет 980,665 см / с.2, значение уже указано в законах некоторых стран.[7]

Числовое значение, принятое для ɡ0 был, в соответствии с декларацией CIPM 1887 г., был получен путем деления результата Дефоржеса - 980,991 см⋅с−2 в cgs система тогда в моде - на 1.0003322, не беря больше цифр, чем требуется, учитывая неопределенность результата.

Конверсии

Преобразования между общепринятыми единицами ускорения
Базовое значение(Гал, или см / с2)(фут / с2 )(РС2 )(Стандартная гравитация, грамм0)
1 галлон, или см / с210.03280840.010.00101972
1 фут / с230.480010.3048000.0310810
1 м / с21003.2808410.101972
1 грамм0980.66532.17409.806651

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Тейлор, Барри Н .; Томпсон, Эмблер, ред. (Март 2008 г.). Международная система единиц (СИ) (PDF) (Отчет). Национальный институт стандартов и технологий. п. 52. Специальная публикация NIST 330, издание 2008 г.
  2. ^ Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.). Bureau international des poids et mesures. 2006. С. 142–143. ISBN  92-822-2213-6.
  3. ^ Бойнтон, Ричард (2001). "Точное измерение массы" (PDF). Бумага Sawe № 3147. Арлингтон, Техас: S.A.W.E., Inc.. Получено 2007-01-21.
  4. ^ "Интересно насчет астрономии?", Корнельский университет, июнь 2007 г.
  5. ^ Терри Куинн (2011). От артефактов к атомам: BIPM и поиск окончательных стандартов измерения. Oxford University Press. п. 127. ISBN  978-0-19-530786-3.
  6. ^ М. Амальвикт (2010). «Глава 12. Абсолютная гравиметрия в BIPM, Севр (Франция), во времена доктора Акихико Сакума». В Стелиос П. Мертикас (ред.). Гравитация, геоид и наблюдение Земли: Комиссия 2 IAG: Гравитационное поле. Springer. С. 84–85. ISBN  978-3-642-10634-7.
  7. ^ «Постановление 3-го ГКГП (1901 г.)». BIPM. Получено 19 июля, 2015.