Gravidade padrão
A aceleração padrão da gravidade ou aceleração padrão da queda livre, muitas vezes chamada simplesmente de gravidade padrão e denotada por ɡ0 ou ɡn, é a aceleração gravitacional nominal de um objeto em vácuo próximo à superfície da Terra. É uma constante definida por norma como 9,80665 m/s2 (aproximadamente 32,17405 ft/s2). Esse valor foi estabelecido pela terceira Conferência Geral de Pesos e Medidas (1901, CR 70) e usado para definir o peso padrão de um objeto como o produto de sua massa por essa aceleração nominal.[1][2]
A aceleração de um corpo próximo à superfície terrestre é devida aos efeitos combinados da gravidade e da aceleração centrífuga resultante da rotação da Terra (sendo este último pequeno o bastante para ser desprezado na maioria dos casos); o total (a chamada gravidade aparente) é cerca de 0,5% maior nos polos geográficos do que no Equador.[3][4]
Embora o símbolo ɡ seja às vezes usado para a gravidade padrão, ɡ (sem sufixo) também pode representar a aceleração local devida à gravidade local e à aceleração centrífuga, que variam conforme a posição na Terra (ver Gravidade da Terra). O símbolo ɡ não deve ser confundido com G, a constante gravitacional, ou com g, símbolo de grama. O ɡ também é usado como unidade para qualquer forma de aceleração, com o valor definido conforme acima.
O valor de ɡ0 definido acima é um valor nominal médio na Terra, originalmente baseado na aceleração de um corpo em queda livre ao nível do mar, a uma latitude geodésica de 45°. Embora a aceleração real da gravidade na Terra varie com a localização, a figura padrão acima é sempre usada para fins metrológicos. Em particular, como é a razão entre o quilograma-força e o quilograma, seu valor numérico, quando expresso em unidades SI coerentes, é a razão entre o quilograma-força e o newton, duas unidades de força.
História
[editar | editar código]Já nos primeiros anos de sua existência, o Comitê Internacional de Pesos e Medidas (CIPM) passou a definir uma escala termométrica padrão, com base no ponto de ebulição da água. Como esse ponto varia com a pressão atmosférica, o CIPM precisou definir uma pressão atmosférica padrão. A definição escolhida baseou-se no peso de uma coluna de mercúrio de 760 mm. Mas como esse peso depende da gravidade local, tornou-se necessário também definir uma gravidade padrão. A reunião do CIPM de 1887 decidiu o seguinte:
O valor dessa aceleração padrão devida à gravidade é igual à aceleração da gravidade no Bureau Internacional (ao lado do Pavillon de Breteuil) dividida por 1,0003322, o coeficiente teórico necessário para converter para uma latitude de 45° ao nível do mar.[5]
Tudo o que faltava para obter um valor numérico da gravidade padrão era medir a intensidade gravitacional no Bureau Internacional de Pesos e Medidas. Essa tarefa foi atribuída a Gilbert Étienne Defforges, do Serviço Geográfico do Exército Francês. O valor que ele encontrou, com base em medições realizadas em março e abril de 1888, foi de 9,80991(5) m⋅s−2.[6]
Esse resultado serviu de base para a determinação do valor ainda hoje usado para a gravidade padrão. A terceira Conferência Geral de Pesos e Medidas, realizada em 1901, adotou uma resolução declarando:
O valor adotado pelo Serviço Internacional de Pesos e Medidas para a aceleração padrão da gravidade terrestre é 980,665 cm/s2, valor já previsto nas legislações de alguns países.[7]
O valor numérico adotado para ɡ0 foi, conforme a declaração do CIPM de 1887, obtido dividindo-se o resultado de Defforges – 980,991 cm⋅s−2 no sistema cgs, então en vogue – por 1,0003322, sem utilizar mais dígitos do que o justificado diante da incerteza na medição.
Conversões
[editar | editar código]| Valor base | (Gal, ou cm/s2) | (pés/s2) | (m/s2) | (Gravidade padrão, g0) |
|---|---|---|---|---|
| 1 Gal, ou cm/s2 | 1 | 0,0328084 | 0,01 | 1,01972×10−3 |
| 1 pé/s2 | 30,4800 | 1 | 0,304800 | 0,0310810 |
| 1 m/s2 | 100 | 3,28084 | 1 | 0,101972 |
| 1 g0 | 980,665 | 32,1740 | 9,80665 | 1 |
Ver também
[editar | editar código]Referências
- ↑ Taylor, Barry N.; Thompson, Ambler, eds. (Março de 2008). The international system of units (SI) (PDF) (Relatório). National Institute of Standards and Technology. p. 52. NIST special publication 330, edição de 2008
- ↑ The International System of Units (SI) (PDF) 8ª ed. [S.l.]: Bureau Internacional de Pesos e Medidas. 2006. pp. 142–143. ISBN 92-822-2213-6
- ↑ Boynton, Richard (2001). «Precise Measurement of Mass» (PDF). Sawe Paper No. 3147. Arlington, Texas: S.A.W.E., Inc. Consultado em 21 de janeiro de 2007. Arquivado do original (PDF) em 27 de fevereiro de 2007
- ↑ "Curious About Astronomy?", Universidade Cornell, acessado em junho de 2007
- ↑ Terry Quinn (2011). From Artefacts to Atoms: The BIPM and the Search for Ultimate Measurement Standards. [S.l.]: Oxford University Press. p. 127. ISBN 978-0-19-530786-3
- ↑ M. Amalvict (2010). «Chapter 12. Absolute gravimetry at BIPM, Sèvres (France), at the time of Dr. Akihiko Sakuma». In: Stelios P. Mertikas. Gravity, Geoid and Earth Observation: IAG Commission 2: Gravity Field. Springer. pp. 84–85. ISBN 978-3-642-10634-7
- ↑ «Resolution of the 3rd CGPM (1901)». BIPM. Consultado em 22 de julho de 2025