Введение
Стандартное гравитационное ускорение на Земле
Стандартное ускорение гравитации или стандартное ускорение свободного падения, часто называемое просто стандартной гравитацией и обозначаемое ɡ0 или ɡn, является номинальным гравитационным ускорением объекта в вакууме вблизи поверхности Земли. Это постоянная, определённая стандартом как [значение отсутствует в оригинале]. Это значение было установлено 3-й Генеральной конференцией по мерам и весам (1901, CR 70) и используется для определения стандартного веса объекта как произведение его массы и этого номинального ускорения. Ускорение тела вблизи поверхности Земли обусловлено сочетанием эффектов гравитации и центростремительного ускорения, вызванного вращением Земли (но последнее достаточно мало, чтобы быть незначительным для большинства целей); суммарное (кажущаяся гравитация) примерно на 0,5% больше на полюсах, чем на экваторе. Хотя символ ɡ иногда используется для обозначения стандартной гравитации, ɡ (без индекса) также может означать локальное ускорение, обусловленное локальной гравитацией и центростремительным ускорением, которое меняется в зависимости от местоположения на Земле (см. Гравитация Земли). Символ ɡ не следует путать с G, гравитационной постоянной, или g, символом грамма. ɡ также используется как единица измерения любого типа ускорения, со значением, определённым выше; см. перегрузка (g-сила). Значение ɡ0, определённое выше, является номинальным средним значением на Земле, первоначально основанным на ускорении тела в свободном падении на уровне моря при геодезической широте 45°. Хотя фактическое ускорение свободного падения на Земле варьируется в зависимости от местоположения, указанная стандартная величина всегда используется в метрологических целях. В частности, поскольку это отношение килограмм-силы к килограмму, его числовое значение, выраженное в согласованных единицах СИ, является отношением килограмм-силы к ньютону, двум единицам силы.
The standard acceleration of gravity or standard acceleration of free fall, often called simply standard gravity and denoted by ɡ0 or ɡn, is the nominal gravitational acceleration of an object in a vacuum near the surface of the Earth. It is a constant defined by standard as This value was established by the 3rd General Conference on Weights and Measures (1901, CR 70) and used to define the standard weight of an object as the product of its mass and this nominal acceleration. The acceleration of a body near the surface of the Earth is due to the combined effects of gravity and centrifugal acceleration from the rotation of the Earth (but the latter is small enough to be negligible for most purposes); the total (the apparent gravity) is about 0.5% greater at the poles than at the Equator. Although the symbol ɡ is sometimes used for standard gravity, ɡ (without a suffix) can also mean the local acceleration due to local gravity and centrifugal acceleration, which varies depending on one's position on Earth (see Earth's gravity). The symbol ɡ should not be confused with G, the gravitational constant, or g, the symbol for gram. The ɡ is also used as a unit for any form of acceleration, with the value defined as above; see g force. The value of ɡ0 defined above is a nominal midrange value on Earth, originally based on the acceleration of a body in free fall at sea level at a geodetic latitude of 45°. Although the actual acceleration of free fall on Earth varies according to location, the above standard figure is always used for metrological purposes. In particular, since it is the ratio of the kilogram force and the kilogram, its numeric value when expressed in coherent SI units is the ratio of the kilogram force and the newton, two units of force.
История
Уже в первые дни своего существования Международный комитет по мерам и весам (CIPM) приступил к определению стандартной термометрической шкалы, используя температуру кипения воды. Поскольку температура кипения зависит от атмосферного давления, CIPM необходимо было определить стандартное атмосферное давление. Выбранное ими определение основывалось на весе ртутного столба высотой 760 мм. Но поскольку вес зависит от местной силы тяжести, им также потребовалась стандартная сила тяжести. На заседании CIPM в 1887 году было решено следующее:
Все, что требовалось для получения численного значения стандартной силы тяжести, – это измерить силу тяжести в Международном бюро. Эта задача была поручена Гилберту Этьену Дефоржу из Географической службы французской армии. Значение, которое он получил на основе измерений, проведенных в марте и апреле 1888 года, составило 9,80991(5) м⋅с−2. Этот результат стал основой для определения значения, которое до сих пор используется в качестве стандартной силы тяжести. Третья Генеральная конференция по мерам и весам, состоявшаяся в 1901 году, приняла резолюцию, в которой говорилось:
Численное значение, принятое для ɡ0, в соответствии с декларацией CIPM 1887 года, было получено путем деления результата Дефоржа – 980,991 см⋅с−2 в системе СГС, которая была распространена в то время – на 1,0003322, при этом не было взято больше значащих цифр, чем оправдано с учетом неопределенности результата.