標準重力
標準重力加速度または標準自由落下加速度は、単に標準重力と呼ばれることが多く、地球の表面近くの真空中にある物体の公称重力加速度です。これは、標準によって9.806 · 65 m/s 2 (約32.174 · 05 ft/s 2 )と定義される定数で、通常はɡ 0 ( ɡ n、ɡ e、[ a ]、または単にɡとも表記) で示されます。この値は、第 3 回国際度量衡総会(1901 年、CR 70) で確立され、物体の標準重量をその質量とこの公称加速度の積として定義するために使用されています。[ 2 ] [ 3 ]地球の表面近くの物体の加速度は、重力と地球の自転による遠心加速度(ただし、後者はほとんどの目的では無視できるほど小さい) の複合効果によるものです。合計（見かけの重力）は赤道よりも極で約0.5％大きくなります。[ 4 ] [ 5 ]
記号ɡは標準重力を表すために使用されることもありますが、接尾辞なしのɡは、局所的な重力と遠心加速度による局所的な加速度を表すこともできます。この加速度は、地球上の位置によって異なります（地球の重力を参照）。記号ɡは、重力定数Gやグラムを表す記号gと混同しないでください。ɡはあらゆる加速度の単位としても使用され、その値は上記（）のように定義されています。
上記で定義されたɡ 0の値は、地球上の公称中間値であり、元々は測地緯度45°の海面における物体の自由落下加速度に基づいています。地球上の実際の自由落下加速度は場所によって異なりますが、上記の標準値は計量目的で常に使用されます。特に、これはキログラム力とキログラムの比であるため、一貫したSI単位で表した場合の数値は、力の2つの単位であるキログラム力とニュートンの比となります。
歴史
国際度量衡委員会（CIPM）は設立当初から、水の沸点を用いて標準温度計の定義を進めていました。沸点は大気圧によって変化するため、CIPMは標準大気圧を定義する必要がありました。そこでCIPMは、760mmの水銀柱の重さを基準とした定義を採用しました。しかし、この重さは局所的な重力に依存するため、標準重力も必要になりました。1887年のCIPM会議では、以下のように決定されました。
この標準重力加速度の値は、国際事務局（ブルトゥイユ・パビヨンの横）の重力加速度を、海面で緯度45度に変換するために必要な理論上の係数1.0003322で割った値に等しい。[ 6 ]
標準重力の数値を得るために必要なのは、国際事務局で重力の強さを測定することだけになった。この任務は、フランス陸軍地理局のジルベール・エティエンヌ・デフォルジュに与えられた。彼が1888年3月と4月に行われた測定に基づいて得た値は、9.80991(5) m⋅s −2であった。[ 7 ]
この結果は、今日でも標準重力として使用されている値を決定する基礎となりました。1901年に開催された第3回度量衡総会では、次のような決議が採択されました。
国際度量衡局で地球の重力による標準加速度として採用されている値は980.665 cm/s 2であり、この値はすでにいくつかの国の法律で定められている。[ 8 ]
ɡ 0に採用された数値は、1887 年の CIPM 宣言に従って、デフォルジュの結果 (当時流行していたcgs方式では 980.991 cm⋅s −2)を 1.0003322 で割ることによって得られましたが、結果の不確実性を考慮して、正当な桁数を超えてはなりませんでした。
コンバージョン
| 基本値 | （ガロン、またはcm/s 2） | （フィート/秒2） | ( m/s 2 ) | （標準重力、g 0） |
|---|---|---|---|---|
| 1 ガロン、または cm/s 2 | 1 | 0.032 8084 | 0.01 | 1.019 72 × 10 −3 |
| 1フィート/秒2 | 30.4800 | 1 | 0.304 800 | 0.031 0810 |
| 1 m/s 2 | 100 | 1/0.3048 ≈3.280 84 | 1 | 0.101 972 |
| 1グラム0 | 980.665 | 32.1740 | 9.806 65 | 1 |
参照
注記
参考文献
- ^ Moritz, Helmut (2000). 「測地基準系 1980」 . Journal of Geodesy . 74 (1): 128– 133. doi : 10.1007/s001900050278 . S2CID 195290884. 2023年7月26日閲覧.
γe = 9.780 326 7715 m/s² 赤道における標準重力
- ^ Taylor, Barry N.; Thompson, Ambler編 (2008年3月).国際単位系（SI）(PDF) (レポート).米国国立標準技術研究所(NIST) 52ページ. NIST特別出版物330, 2008年版.
- ^国際単位系（SI）（PDF）（第8版）国際度量衡局. 2006年. pp. 142– 143. ISBN 92-822-2213-6。
- ^ Boynton, Richard (2001). 「質量の精密測定」（PDF） . Sawe Paper No. 3147.アーリントン、テキサス州：SAWE, Inc. 2007年2月27日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2007年1月21日閲覧。
- ^「天文学に興味がありますか？」コーネル大学、2007年6月閲覧
- ^テリー・クイン（2011年）『人工物から原子へ：BIPMと究極の計測標準の探求』オックスフォード大学出版局、127頁。ISBN 978-0-19-530786-3。
- ^ M. Amalvict (2010). 「第12章 佐久間明彦博士在任時のフランス・セーヴルBIPMにおける絶対重力測定」 Stelios P. Mertikas (編). 『重力、ジオイド、そして地球観測：IAG委員会第2部：重力場』 Springer. pp. 84– 85. ISBN 978-3-642-10634-7。
- ^ 「第3回CGPM決議（1901年）」BIPM . 2015年7月19日閲覧。
