Strona głównaPytania → Ile wynosi przyspieszenie ziemskie?

Ile wynosi przyspieszenie ziemskie?

Pytanie

Pyta Jacek

Dlaczego przyspieszenie ziemskie jest dokładnie takie samo na biegunie północnym i na równiku? Czy w związku z ruchem obrotowym Ziemi nie powinno być znaczącej różnicy?

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

Źródłem przyspieszenia ziemskiego jest masa Ziemi i istnienie tego przyspieszenia jest niezależne od faktu, czy Ziemia się obraca czy też nie. Ruch obrotowy Ziemi rzeczywiście wpływa na ruch ciał przy jej powierzchni i obserwowany jest np. jako pojawienie się tzw. siły Coriolisa (jest to przykład tzw. siły pozornej, występującej w nieinercjalnym układzie odniesienia, jakim jest obracająca się Ziemia). Jednakże sama siła Coriolisa nie jest bezpośrednio związana z masą Ziemi ani przyspieszeniem ziemskim — wielkości te nie pojawiają się we wzorze na jej wartość, który ma postać $\vec{F}=-2m\vec{\omega}\times \vec{v}$, gdzie $m$ oraz $\vec{v}$ to masa i prędkość rozpatrywanego obiektu, natomiast $\vec{\omega}$ to prędkość kątowa Ziemi.

Warto też zaznaczyć, że choć zazwyczaj podaje się wartość przyspieszenia ziemskiego jako 9,81 $m/s^2$, to w rzeczywistości ma ono nieco inną wartość na biegunie, równiku, oraz innych punktach globu. Rzeczywiście miałoby ono taką samą wartość, wynoszącą $g=GM/r^2$, gdyby Ziemia była idealną kulą o promieniu $r$ i jednorodnie rozłożonej masie $M$ (przy czym $G\simeq 6,67 m^3/(kg\, s^2)$ to stała grawitacji). Ziemia nie jest jednakże idealną kulą, a obserwowane przyspieszenie zależy od szerokości geograficznej, wysokości obserwatora nad poziomem morza, a także lokalnych różnic w gęstości skał i innych efektów związanych z niejednorodnym rozkładem masy. Największe przyspieszenie występuje w okolicy bieguna północnego, a najmniejsze na górze Huascaran w Andach. Różnice te są jednak niewielkie i w praktyce niemożliwe do zaobserwowania bez specjalistycznej aparatury. Wartości przyspieszenia w kilku różnych miejscach Ziemi oraz przybliżony wzór na jego obliczanie podane są na tej stronie. Kalkulator (oparty na tym wzorze) pozwalający obliczyć wartość przyspieszenia w zależności od szerokości geograficznej oraz wysokości danego miejsca nad poziom morza znajduje się tutaj.