关于重力加速度介绍

[拼音]：zhongli jiasudu

[外文]：acceleration of gravity

通常指地面附近物体受地球引力作用在真空中下落的加速度，记为g。为了便于计算，其近似标准值通常取为980厘米/秒²或9.8米/秒²。在月球、其他行星或星体表面附近物体的下落加速度，则分别称月球重力加速度、某行星或星体重力加速度。

在近代一些科学技术问题中，需考虑地球自转的影响。更精确地说，物体的下落加速度g是由地心引力F(见万有引力）和地球自转引起的离心力Q (见相对运动)的合力W产生的（图1）。

Q的大小为mω²(R_E＋H）cos嗞，m为物体的质量;ω为地球自转的角速度;R_E为地球半径;H为物体离地面的高度；嗞为物体所在的地球纬度。这个合力即实际见到的重力W＝mg。地球重力加速度是垂直于大地水准面的。在海平面上g随纬度嗞变化的公式（1967年国际重力公式）为：

g=978.03185(1+0.005278895sin²嗞

+0.000023462sin⁴嗞)厘米/秒²。

在高度为H的重力加速度g（1930年国际重力公式）同H和嗞有关，即

g =978.049(1+0.005288sin²嗞-0.000006sin²2嗞

- 0.0003086H)厘米/秒²，

式中H为以米为单位的数值。

最早测定重力加速度的是伽利略。约在1590年，他利用斜面将g的测定改为测定微小加速度a=gsinθ，θ是斜面的倾角。测量重力加速度的另一方式是阿脱伍德机。1784年，G.阿脱伍德将质量同为Μ的重块用绳连接后，放在光滑的轻质滑车上，再在一个重块上附加一重量小得多的重块m（图2）。这时，重力拖动大质量物块，使其产生一微小加速度，测得a后，即可算出g。后人又用摆和2Μ+m各种优良的重力加速度计测定g。

地球上几个不同纬度处的g值见下表；从中可以看出g值随纬度的变化情况：

由于地球是微椭球形的，加之有自转，在一般情况下，重力加速度的方向不通过地心。重力加速度的测定，对物理学、地球物理学、重力探矿、空间科学等都具有重要意义。

参考书目

1. 雅各布斯著，吴佳翼等译：《地球学教程》，地震出版社，北京，1979。(J.A. Jacobs， A textbook on Geonomy， Adam Hilger，London，1974.)