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Gravedad estándar

La aceleración estándar de la gravedad o aceleración estándar de la caída libre , a menudo llamada simplemente gravedad estándar , es la aceleración gravitatoria nominal de un o...

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La aceleración estándar de la gravedad o aceleración estándar de la caída libre , a menudo llamada simplemente gravedad estándar , es la aceleración gravitatoria nominal de un objeto en el vacío cerca de la superficie de la Tierra . Es una constante definida por la norma ISO 80000 como 9,806 65 m/s 2 (aproximadamente 32,174 05 ft/s 2 ) , denotada típicamente por ɡ 0 (a veces también ɡ n , ɡ e , [ a ] ​​o simplemente ɡ ). Este valor fue establecido por la tercera Conferencia General de Pesas y Medidas (1901, CR 70) y se utilizó para definir el peso estándar de un objeto como el producto de su masa y esta aceleración nominal . [ 2 ] [ 3 ] La aceleración de un cuerpo cerca de la superficie de la Tierra se debe a los efectos combinados de la gravedad y la aceleración centrífuga de la rotación de la Tierra (pero esta última es lo suficientemente pequeña como para ser despreciable para la mayoría de los propósitos); La gravedad total (la gravedad aparente) es aproximadamente un 0,5 % mayor en los polos que en el ecuador . [ 4 ] [ 5 ]  

Aunque el símbolo ɡ se usa a veces para la gravedad estándar, ɡ (sin sufijo) también puede significar la aceleración local debida a la gravedad local y la aceleración centrífuga, que varía según la posición de una persona en la Tierra (véase gravedad terrestre ). El símbolo ɡ no debe confundirse con G , la constante gravitacional , o g, el símbolo de gramo . ɡ también se usa como unidad para cualquier forma de aceleración, con el valor definido anteriormente ( ).

El valor de ɡ 0 definido anteriormente es un valor nominal de rango medio en la Tierra, basado originalmente en la aceleración de un cuerpo en caída libre a nivel del mar a una latitud geodésica de 45°. Aunque la aceleración real de la caída libre en la Tierra varía según la ubicación, la cifra estándar anterior se utiliza siempre con fines metrológicos . En particular, dado que es la relación entre el kilogramo-fuerza y ​​el kilogramo , su valor numérico cuando se expresa en unidades SI coherentes es la relación entre el kilogramo-fuerza y ​​el newton , dos unidades de fuerza .

Historia

Ya en sus inicios, el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) procedió a definir una escala termométrica estándar, utilizando el punto de ebullición del agua. Dado que el punto de ebullición varía con la presión atmosférica , el CIPM necesitaba definir una presión atmosférica estándar. La definición que eligieron se basaba en el peso de una columna de mercurio de 760  mm. Pero como ese peso depende de la gravedad local, ahora también necesitaban una gravedad estándar. La reunión del CIPM de 1887 decidió lo siguiente:

El valor de esta aceleración estándar debida a la gravedad es igual a la aceleración debida a la gravedad en la Oficina Internacional (junto al Pavillon de Breteuil ) dividida por 1,0003322, el coeficiente teórico necesario para convertir a una latitud de 45° al nivel del mar. [ 6 ]

Para obtener un valor numérico de la gravedad estándar, bastaba con medir la fuerza gravitatoria en la Oficina Internacional . Esta tarea se le encomendó a Gilbert Étienne Defforges, del Servicio Geográfico del Ejército francés. El valor que halló, basándose en mediciones realizadas en marzo y abril de 1888, fue de 9,80991(5)  m⋅s −2 . [ 7 ]

Este resultado constituyó la base para determinar el valor que aún se utiliza hoy en día para la gravedad estándar. La tercera Conferencia General de Pesas y Medidas , celebrada en 1901, adoptó una resolución que declaraba lo siguiente:

El valor adoptado en el Servicio Internacional de Pesas y Medidas para la aceleración estándar debida a la gravedad terrestre es 980,665  cm/s² , valor ya establecido en las leyes de algunos países. [ 8 ]

El valor numérico adoptado para ɡ 0 se obtuvo, de acuerdo con la declaración del CIPM de 1887, dividiendo el resultado de Defforges – 980,991  cm⋅s −2 en el sistema cgs entonces en boga – por 1,0003322 sin tomar más dígitos de los que se justifican considerando la incertidumbre en el resultado.

Conversiones

Véase también

Notas

  1. ↑ Aunque esto a veces significa la gravedad normal en el ecuador, 9,7803267715 m/s 2 (32,087686258 ft/s 2 )), [ 1 ]

Referencias

  1. ↑ Moritz, Helmut (2000). "Sistema de Referencia Geodésica 1980" . Journal of Geodesy . 74 (1): 128–133 . doi : 10.1007/s001900050278 . S2CID 195290884. Consultado el 26 de julio de 2023. γe = 9,780 326 7715 m/s² gravedad normal en el ecuador 
  2. ↑ Taylor, Barry N.; Thompson, Ambler, eds. (marzo de 2008). El sistema internacional de unidades (SI) (PDF) (Informe). Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . pág. 52. Publicación especial 330 del NIST, edición de 2008. 
  3. ↑ El Sistema Internacional de Unidades (SI) (PDF) (8.ª ed.). Oficina Internacional de Pesas y Medidas . 2006. págs. 142–143 . ISBN   92-822-2213-6.
  4. ↑ Boynton, Richard (2001). " Medición precisa de la masa " (PDF) . Documento Sawe n .° 3147. Arlington, Texas: SAWE, Inc. Archivado del original (PDF) el 27 de febrero de 2007. Consultado el 21 de enero de 2007 .
  5. ↑ "¿Tienes curiosidad por la astronomía?" , Universidad de Cornell, consultado en junio de 2007.
  6. ↑ Terry Quinn (2011). De los artefactos a los átomos: El BIPM y la búsqueda de los estándares de medición definitivos . Oxford University Press . pág. 127. ISBN  978-0-19-530786-3.
  7. ↑ M. Amalvict (2010). «Capítulo 12. Gravimetría absoluta en el BIPM, Sèvres (Francia), en la época del Dr. Akihiko Sakuma». En Stelios P. Mertikas (ed.). Gravedad, geoide y observación de la Tierra: Comisión 2 de la IAG: Campo gravitatorio . Springer. pp. 84–85 . ISBN  978-3-642-10634-7.
  8. ↑ "Resolución de la 3.ª CGPM (1901)" . BIPM . Consultado el 19 de julio de 2015 .