重力加速度
重力加速度は、天体の重力場において重力のみが作用する場合(空気抵抗のない自由落下)に質量が受ける加速度を表す。通常、記号 g で表される。地表付近では g は平均して約 9,81 m/s² だが、緯度や高度によってわずかに変化する。月の質量が小さいため、そこでは重力加速度は 1,62 m/s² にすぎず、これは地球の重力加速度のおよそ 6 分の 1 に相当する。
古典力学では、重力加速度は万有引力の法則とニュートンの第二法則から導かれる。質量 M と半径 r をもつ球状とみなした天体については、次が成り立つ。
a = G * M / r²
- a: 重力加速度
- G: 万有引力定数
- M: 天体の質量
- r: 中心からの距離(表面では r = 半径)
地球の表面では、通常次のように書かれる。
g = G * M_E / R_E^2
- M_E: 地球の質量
- R_E: 地球半径
重力加速度は、物体が自由落下でその速度を連続的に変化させ、地球の近くでは下向きに加速される原因である。多くの技術的な計算では、例えば流体力学、静力学および動力学、あるいはサイロや粉粒体装置の設計などで、重量による力や重力駆動の流れを考慮する必要がある場合、g は 9,81 m/s² の定数として用いられる。