중력가속도

중력가속도는 천체의 중력장 안에서 오로지 중력만 작용할 때(공기 저항이 없는 자유낙하) 질량이 받는 가속도를 나타낸다. 이는 보통 기호 g로 표기된다. 지구 표면 근처에서 g는 평균 약 9,81 m/s²이지만, 위도와 고도에 따라 약간 변한다. 달의 질량이 더 작기 때문에 그곳의 중력은 1,62 m/s²에 불과하다. 이는 지구 중력의 약 6분의 1에 해당한다.

고전 역학에서 중력가속도는 만유인력 법칙과 뉴턴의 제2법칙으로부터 도출된다. 질량 M, 반지름 r인 구형으로 가정한 천체에 대해 다음이 성립한다:

a = G * M / r²

• a: 중력가속도
• G: 중력상수
• M: 천체의 질량
• r: 중심으로부터의 거리(표면에서는 r = 반지름)

지구 표면에서는 이를 보통 다음과 같이 쓴다:

g = G * M_E / R_E^2

• M_E: 지구의 질량
• R_E: 지구 반지름

중력가속도는 물체가 자유낙하에서 속도가 지속적으로 변하고 지구 근처에서 아래쪽으로 가속되는 원인이다. 많은 공학적 계산에서 g는 9,81 m/s²의 상수로 가정되며, 예를 들어 유체역학, 정역학과 동역학, 또는 사일로와 벌크재 장치의 설계에서 중량력과 중력에 의해 구동되는 유동을 고려해야 하는 경우에 사용된다.