Gravidade da Terra

A gravidade da Terra, denotada por g, é a aceleración neta que se imparte aos obxectos debido ao efecto combinado da gravitación (da distribución da masa dentro da Terra) e a forza centrífuga (da rotación da Terra).[2] En unidades SI, esta aceleración mídese en metros por segundo ao cadrado (en símbolos, m/s² ou m·s−2) ou de maneira equivalente en newtons por quilogramo (N/kg ou N · kg−1). Preto da superficie da Terra, a aceleración gravitacional é de aproximadamente 9,81 m/s², o que significa que, ignorando os efectos da resistencia do aire, a velocidade dun obxecto que cae libremente aumentará en aproximadamente 9,81 metros por segundo cada segundo. Esta cantidade ás veces coñécese informalmente como g pequena (en contraste, a constante gravitacional G denomínase gran G ).

A gravidade da Terra medida pola misión GRACE da NASA, que mostra desviacións da gravidade teórica dunha Terra lisa idealizada, o chamado elipsoide da Terra. O vermello mostra as áreas onde a gravidade é máis forte que o valor estándar suave e o azul revela as áreas onde a gravidade é máis débil. (Versión animada.)[1]

A forza precisa da gravidade da Terra varía segundo a localización. O valor "medio" nominal na superficie da Terra, coñecido como gravidade estándar é, por definición, 9,80665 m/s². Esta cantidade denótase de diversas maneiras como gn, ge (aínda que isto ás veces significa o valor ecuatorial normal na Terra, 9,78033 m/s²), g0 ou simplemente g (que tamén se usa para o valor local variable).

O peso dun obxecto na supericie da Terra é a forza cara a abaixo sobre ese obxecto, dada pola segunda lei de movemento de Newton, ou F = ma ( forza = masa × aceleración). A aceleración gravitacional contribúe á aceleración da gravidade total, pero outros factores, como a rotación da Terra, tamén contribúen e, por tanto, afectan o peso do obxecto. A gravidade normalmente non inclúe a atracción gravitacional da Lúa e o Sol, que se explican en termos de efectos de marea. É unha cantidade vectorial (física), cuxa dirección coincide cunha chumbada.[3]

Variación en magnitude editar

Xeofísica
Subcampos
Fenómenos físicos

Unha esfera perfecta non xiratoria de densidade de masa uniforme, ou cuxa densidade varía unicamente coa distancia desde o centro (simetría esférica), produciría un campo gravitacional de magnitude uniforme en todos os puntos da súa superficie. A Terra está a virar e tampouco é esféricamente simétrica; máis ben, é lixeiramente máis plana nos polos mentres sobresae no ecuador: un esferoide achatado. En consecuencia, hai lixeiras desviacións na magnitude da gravidade a través da súa superficie.

A gravidade na superficie da Terra varía ao redor do 0,7 %, de 9,7639 m/s² na montaña Nevado Huascarán no Perú a 9,8337 m/s² na superficie do océano Ártico.[4] Nas grandes cidades, varía de 9,776 en Kuala Lumpur, Cidade de México e Singapura a 9,825 en Oslo e Helsinqui.[5]

Variación na dirección editar

A aceleración por gravidade é unha cantidade vectorial. Nunha Terra esféricamente simétrica, a gravidade apuntaría directamente cara ao centro da esfera. Como a Terra é lixeiramente máis plana, en consecuencia hai lixeiras desviacións na dirección da gravidade.

Esta é a razón pola cal o meridiano principal moderno pasa máis de 100 m ao leste do meridiano principal astronómico histórico en Greenwich.[6]

Variación no tempo editar

A gravidade tamén varía no tempo nun lugar determinado debido a fenómenos como o cambio climático, que produce unha variación na distribución de auga na Terra e con iso, variación da atracción que sofre un punto determinado.[7]

Valores comparativos a nivel mundial editar

Existen ferramentas para calcular a forza da gravidade en varias cidades do mundo.[8] O efecto da latitude pódese ver claramente coa gravidade nas cidades de alta latitude: Anchorage (9826 m/s²), Helsinqui (9825 m/s²), sendo aproximadamente 0,5 % maior que en cidades próximas ao ecuador: Kuala Lumpur (9776 m/s²), Manila (9780 m/s²). O efecto da altitude pódese ver na Cidade de México (9776 m/s²; 2240 msnm), e comparando Denver (9798 m/s²; 1616 msnm) con Washington, DC (9801 m/s²; 30 msnm), ambos preto dos 39° N. Os valores medidos pódense obter das táboas físicas e matemáticas de Yarwood e Castle 1970.[9]

Aceleración debido á gravidade en varias cidades
Localización m/s² Localización m/s² Localización m/s²
Ámsterdam 9817 m Iacarta 9777 m Otava 9806 m
Anchorage 9826 m Kandy 9775 m París 9809 m
Atenas 9800 m Calcuta 9785 m Perth 9794 m
Auckland 9799 m Kuala Lumpur 9776 m Río de Janeiro 9788 m
Bangkok 9780 m Kuwait (cidade) 9792 m Roma 9803 m
Birmingham 9817 m Lisboa 9801 m Seattle 9811 m
Bruxelas 9815 m Londres 9816 m Singapura 9776 m
Buenos Aires 9797 m Os Ánxeles 9796 m Skopje 9804 m
Cidade do Cabo 9796 m Madrid 9800 m Estocolmo 9818 m
Chicago 9804 m Manchester 9818 m Sydney 9797 m
Copenhague 9821 m Manila 9780 m Taipei 9790 m
Denver 9798 m Melbourne 9800 m Tokio 9798 m
Frankfurt 9814 m Cidade de México 9776 m Toronto 9807 m
Habana 9786 m Montréal 9809 m Vancouver 9809 m
Helsinqui 9825 m Nova York 9802 m Washington, D.C. 9801 m
Hong Kong 9785 m Nicosia 9797 m Wellington 9803 m
Estanbul 9808 m Oslo 9825 m Zúric 9807 m

Notas editar

  1. NASA/JPL/University of Texas Center for Space Research. "PIA12146: GRACE Global Gravity Animation". NASA Jet Propulsion Laboratory. Consultado o 30 de decembro de 2013. 
  2. Hofmann-Wellenhof, B.; Moritz, H. (2006). Physical Geodesy (2nd ed.). Springer. ISBN 978-3-211-33544-4. 
  3. Burbano de Ercilla, S; Burbano García, E (1986). "7". Física General [Física Xeral] (en castelán). Zaragoza: Librería General. pp. 141–145. ISBN 84-7078-376-9. 
  4. Hirt, Christian; Claessens, Sten; Fecher, Thomas; Kuhn, Michael; Pail, Roland; Rexer, Moritz (28 de agosto de 2013). "New ultrahigh-resolution picture of Earth's gravity field" 40 (16): 4279–4283. Bibcode:2013GeoRL..40.4279H. doi:10.1002/grl.50838. 
  5. "Wolfram|Alpha Gravity in Kuala Lumpur", Wolfram Alpha, accessed May 2017
  6. Malys, Stephen; Seago, John H.; Palvis, Nikolaos K.; Seidelmann, P. Kenneth; Kaplan, George H. (1 de agosto de 2015). "Why the Greenwich meridian moved" 89 (12): 1263. Bibcode:2015JGeod..89.1263M. doi:10.1007/s00190-015-0844-y. 
  7. "The future of gravity is MAGIC". www.esa.int (en inglés). Consultado o 2023-05-15. 
  8. Gravitational Fields Widget as of Oct 25th, 2012WolframAlpha
  9. T.M. Yarwood and F. Castle, Physical and Mathematical Tables, revised edition, Macmillan and Co LTD, London and Basingstoke, Printed in Great Britain by The University Press, Glasgow, 1970, pp 22 & 23.

Véxase tamén editar

Outros artigos editar

Ligazóns externas editar