重力加速度指的是地面附近物體受地球引力作用在真空中下落的加速度,記為g。為瞭便於計算,其近似標準值通常取為980厘米/秒的二次方或9.8米/秒的二次方。
重力加速度計算
根據牛頓物理學,下面給出計算重力加速度的表達式。這一計算是很重要的。因為加速度計不能測量重力加速度,必須由計算機依據地球上的位置來計算它,即
g=Gm/r²
式中:g為重力加速度;GM為與地球質量有關的常數;R為地球中心至計算點的距離或半徑。
上面的方程給出瞭重力加速度的大小,其作用方向是沿導彈與地球中心間連線的方向。這裡要註意的關鍵是,瞭解位置才能求得重力加速度,而且其大小與半徑的平方成反比,它隨高度的增大而迅速減小。
重力加速度與緯度的關系
距離面同一高度的重力加速度,也會隨著緯度的升高而變大。由於重力是萬有引力的一個分力,萬有引力的另一個分力提供瞭物體繞地軸作圓周運動所需要的向心力。物體所處的地理位置緯度越高,圓周運動軌道半徑越小,需要的向心力也越小,重力將隨之增大,重力加速度也變大。地理南北兩極處的圓周運動軌道半徑為0,需要的向心力也為0,重力等於萬有引力,此時的重力加速度也達到最大。
由於g隨緯度變化不大,因此國際上將在緯度45°的海平面精確測得物體的重力加速度g=9.80665m/s^2;作為重力加速度的標準值。