重力定数

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重力定数、つまり重力定数には2つの意味があります。ニュートンの普遍的な重力の法則の定数です(一般に重力定数と呼ばれ、アインシュタインの一般相対性理論でも発生します)。地球の表面での重力による加速。最初の記号はG(ビッグG)、2番目の記号(リトルg)です。

ニュートンの言葉による万有引力の法則は、「2つのオブジェクト間の重力は、それぞれの質量に比例し、それらの間の距離の2乗に反比例します「またはF(2つのオブジェクト間の重力)のようなものはm1 (オブジェクトの1つの質量)×m2 (他のオブジェクトの1つの質量)をrで割った値2 (それらの間の距離の2乗)。 「に比例する」は、方程式を作成するために必要なすべてが定数…つまりGであることを意味します。

つまり、F = Gm1メートル2/ r2

小さなgの方程式はより単純です。ニュートンからF = ma(質量mに作用する力Fが加速度aを生成する)となるため、mと地球の間の重力引力により、地球の表面における質量mの力FはF = mg。

小さなgは、少なくともガリレオの時代から知られていて、およそ9.8 m / sです。2 –メートル毎秒の2乗–それは、あなたの身長(高度)と地球上のどこ(主に緯度)によって多少異なります。

明らかに、大きなGと小さなgは密接に関連しています。地球の表面の質量mにかかる力は、mgとGmM / rの両方です。2、ここで、Mは地球の質量、rはその半径です(ニュートンの万有引力の法則では、距離は各オブジェクトの質量の中心間で測定されます)…gはちょうどGM / rです2.

地球の半径は非常に長い間知られていました–古代ギリシャ人はそれを(非常に正確ではありませんでしたが)解決しました–しかし地球の質量はニュートンが重力を説明するまで本質的に知られていませんでした... GもMも独立して推定できます! 1798年にキャベンディッシュがトーションバランスと2組の鉛球を使用して「地球の重さ」を測定したとき、それはニュートンの死(1727年)のかなり後まで変化しませんでした。

Big Gを正確に測定することは非常に困難です(たとえば、1,000分の1まで)。今日の最良の推定値は6.674 28(+/- 0.000 67)x 10です-11 メートル3 kg-1 s -2.

絶え間ない重力の引力:それはどのように機能しますか?重力に関して、学生にとって優れたNASAウェブページです。 ESAのGOCEミッションのウェブページでは、衛星がどのように小さなgの変動を測定するために使用されているかについて説明しています(GOCEは重力場と定常状態の海洋循環探査機の略です)。

パイオニアアノマリー:アインシュタインの重力からの逸脱?カイパーベルトがパイオニア宇宙船を減速させているように、ビッグGに関連するスペースマガジンの物語です。; GOCE衛星が予想よりも低い軌道で地球の重力のマッピングを開始しました。

Astronomy CastエピソードGravityがビッグGとリトルGの両方をカバーしているのも当然です。

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