อ่าน 2 นาที
แรงโน้มถ่วงมาตรฐาน
ความเร่ง มาตรฐานของแรงโน้มถ่วง หรือ ความเร่งมาตรฐานของการตกอย่างอิสระ ซึ่งมักเรียกง่ายๆ ว่า แรงโน้มถ่วงมาตรฐาน คือ ความเร่งโน้มถ่วง ตามชื่อ ของวัตถุใน สุญญากาศ ใกล้พื้นผิว โลก...
แรงโน้มถ่วงมาตรฐาน
ความเร่งมาตรฐานของแรงโน้มถ่วงหรือความเร่งมาตรฐานของการตกอย่างอิสระซึ่งมักเรียกง่ายๆ ว่าแรงโน้มถ่วงมาตรฐานคือความเร่งโน้มถ่วง ตามชื่อ ของวัตถุในสุญญากาศใกล้พื้นผิวโลกเป็นค่าคงที่ที่กำหนดโดยมาตรฐาน ISO 80000เป็น9.806 65 m/s² (ประมาณ32.174 05 ft/s² )ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้สัญลักษณ์ɡ₀ (บางครั้งก็ใช้ɡn , ɡe , [ a ] หรือเพียงแค่ɡ ) ค่านี้ได้รับการกำหนดโดยการประชุมใหญ่ครั้งที่สามว่าด้วยมาตรวัดและน้ำหนัก (1901, CR 70) และใช้ในการกำหนด น้ำหนักมาตรฐานของวัตถุเป็นผลคูณของมวลและความเร่ง ตามชื่อ นี้[ 2 ] [ 3 ]ความเร่งของวัตถุใกล้พื้นผิวโลกเกิดจากผลรวมของแรงโน้มถ่วงและความเร่งหนีศูนย์กลางจากการหมุนของโลก (แต่ความเร่งหนีศูนย์กลางนั้นมีขนาดเล็กพอที่จะละเลยได้ในกรณีส่วนใหญ่) แรงโน้มถ่วงโดยรวม (แรงโน้มถ่วงที่ปรากฏ) มีค่ามากกว่าที่ขั้วโลก ประมาณ 0.5% เมื่อ เทียบกับที่เส้นศูนย์สูตร[ 4 ] [ 5 ]
แม้ว่าสัญลักษณ์ɡบางครั้งจะใช้แทนแรงโน้มถ่วงมาตรฐาน แต่ɡ (โดยไม่มีคำต่อท้าย) ยังสามารถหมายถึงความเร่งเฉพาะที่เนื่องจากแรงโน้มถ่วงเฉพาะที่และความเร่งหนีศูนย์กลาง ซึ่งแตกต่างกันไปตามตำแหน่งบนโลก (ดูแรงโน้มถ่วงของโลก ) ไม่ควรสับสนสัญลักษณ์ɡ กับ Gซึ่งเป็นค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วงหรือ g ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของกรัมนอกจาก นี้ ɡยังใช้เป็นหน่วยสำหรับความเร่งทุกรูปแบบ โดยมีค่าที่กำหนดไว้ข้างต้น ( )
ค่าɡ 0ที่กำหนดไว้ข้างต้นเป็นค่ากลางโดยประมาณบนโลก ซึ่งเดิมทีอิงตามความเร่งของวัตถุที่ตกอย่างอิสระที่ระดับน้ำทะเล ณละติจูดทางภูมิศาสตร์ 45° แม้ว่าความเร่งที่แท้จริงของการตกอย่างอิสระบนโลกจะแตกต่างกันไปตามสถานที่ แต่ค่ามาตรฐานข้างต้นจะถูกนำมาใช้เพื่อ วัตถุประสงค์ ทางมาตรวิทยา เสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นอัตราส่วนของกิโลกรัมแรงและกิโลกรัมค่าตัวเลขของมันเมื่อแสดงใน หน่วย SI ที่สอดคล้องกันจึงเป็นอัตราส่วนของกิโลกรัมแรงและนิวตัน ซึ่งเป็น หน่วยของแรงสองหน่วย
ประวัติศาสตร์
ตั้งแต่ช่วงแรกเริ่มของการก่อตั้งคณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยมาตรวัดและหน่วยวัด (CIPM) ได้ดำเนินการกำหนด มาตร วัดอุณหภูมิ มาตรฐาน โดยใช้จุดเดือดของน้ำเป็นเกณฑ์ เนื่องจากจุดเดือดแปรผันตามความดันบรรยากาศ CIPM จึงจำเป็นต้องกำหนดความดันบรรยากาศมาตรฐาน โดยเลือกใช้ค่าที่อิงจากน้ำหนักของปรอทสูง 760 มิลลิเมตร แต่เนื่องจากน้ำหนักนั้นขึ้นอยู่กับความโน้มถ่วงในแต่ละพื้นที่ จึงจำเป็นต้องมีค่าความโน้มถ่วงมาตรฐานด้วย การประชุม CIPM ในปี 1887 จึงได้ข้อสรุปดังนี้:
ค่าของความเร่งมาตรฐานเนื่องจากแรงโน้มถ่วง นี้ เท่ากับความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่สำนักงานระหว่างประเทศ (ข้างPavillon de Breteuil ) หารด้วย 1.0003322 ซึ่งเป็นค่าสัมประสิทธิ์ทางทฤษฎีที่จำเป็นในการแปลงเป็นละติจูด 45° ที่ระดับน้ำทะเล[ 6 ]
สิ่งที่จำเป็นในการหาค่าตัวเลขของแรงโน้มถ่วงมาตรฐานคือการวัดความแรงของแรงโน้มถ่วงที่สำนักงานระหว่างประเทศ งานนี้มอบหมายให้ Gilbert Étienne Defforges จากหน่วยบริการทางภูมิศาสตร์ของกองทัพ ฝรั่งเศสค่าที่เขาพบโดยอิงจากการวัดในเดือนมีนาคมและเมษายน พ.ศ. 2431 คือ 9.80991(5) m⋅s −2 [ 7 ]
ผลลัพธ์นี้เป็นพื้นฐานในการกำหนดค่าความถ่วงจำเพาะมาตรฐานที่ยังคงใช้มาจนถึงปัจจุบันการประชุมใหญ่สามัญว่าด้วยมาตรวัด ครั้งที่ 3 ซึ่งจัดขึ้นในปี ค.ศ. 1901 ได้มีมติประกาศดังต่อไปนี้:
ค่าที่นำมาใช้ในบริการระหว่างประเทศด้านมาตรวัดและน้ำหนักสำหรับความเร่งมาตรฐานเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกคือ 980.665 ซม./วินาที²ซึ่งเป็นค่าที่ระบุไว้แล้วในกฎหมายของบางประเทศ[ 8 ]
ค่าตัวเลขที่ใช้สำหรับɡ 0นั้น ได้มาจากการหารผลลัพธ์ของ Defforges ซึ่งคือ 980.991 cm⋅s −2ในระบบcgs ที่นิยมใช้ ในขณะนั้น ด้วย 1.0003322 ตามประกาศของ CIPM ในปี 1887 โดยไม่ใช้จำนวนหลักมากกว่าที่จำเป็น เนื่องจากความไม่แน่นอนของผลลัพธ์
การแปลง
| ค่าพื้นฐาน | ( แกลลอนหรือ ซม./วินาที² ) | ( ฟุต/วินาที² ) | ( ม./วินาที² ) | ( ความโน้มถ่วงมาตรฐาน , g 0 ) |
|---|---|---|---|---|
| 1 แกลลอน หรือ ซม./วินาที² | 1 | 0.032 8084 | 0.01 | 1.019 72 × 10 −3 |
| 1 ฟุต/วินาที2 | 30.4800 | 1 | 0.304 800 | 0.031 0810 |
| 1 ม./วินาที2 | 100 | 1/0.3048 ≈3.280 84 | 1 | 0.101 972 |
| 1 กรัม0 | 980.665 | 32.1740 | 9.806 65 | 1 |
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แรงโน้มถ่วงมาตรฐาน
ความเร่ง มาตรฐานของแรงโน้มถ่วง หรือ ความเร่งมาตรฐานของการตกอย่างอิสระ ซึ่งมักเรียกง่ายๆ ว่า แรงโน้มถ่วงมาตรฐาน คือ ความเร่งโน้มถ่วง ตามชื่อ ของวัตถุใน สุญญากาศ ใกล้พื้นผิว โลก...
ประวัติศาสตร์
ตั้งแต่ช่วงแรกเริ่มของการก่อตั้ง คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยมาตรวัดและหน่วยวัด (CIPM) ได้ดำเนินการกำหนด มาตร วัดอุณหภูมิ มาตรฐาน โดยใช้ จุดเดือด ของน้ำเป็นเกณฑ์ เนื่องจากจุดเดือดแปรผันตาม ความดันบรรยากาศ CIPM จึงจำเป็นต้องกำหนดความดันบรรยากาศมาตรฐาน...
การแปลง
การแปลงหน่วยความเร่งที่ใช้กันทั่วไป ค่าพื้นฐาน ( แกลลอน หรือ ซม./วินาที ² ) ( 2 ">ฟุต/วินาที ² ) ( 2 ">ม./วินาที ² ) ( ความโน้มถ่วงมาตรฐาน , g 0 ) 1 แกลลอน หรือ ซม./วินาที ² 1 0.032 8084 0.01 1.019 72 × 10 −3 1 ฟุต/วินาที 2 30.4800 1 0.304 800 0.031 0810 1 ม.
ดูเพิ่มเติม
แรงโน้มถ่วงของโลก แผนที่แรงโน้มถ่วง ลูกตุ้มวินาที แรงโน้มถ่วงเชิงทฤษฎี