赤道 重力 小さい 5

11-15-2020

おっとかなり小さい値。質量1kgの物体が赤道上にある時自転による遠心力. 地球上で最も重力の小さい場所は「赤道直下の火山・チンボラソ山(6,310m)の山頂」だと思われます。 この山の頂は、地球の表面上で最も地球の中心から離れたところにあるそうなので、地球上での遠心力が最も大きい場所だということになります。 これは質量mの物体に働く重力9.8Nに比べると小さい(0.35%の誤 … これらの効果により、海面の重力加速度は、赤道付近で9.780 m/s 2 なのに対し、極付近で9.832 m/s 2 となり、物体の重量は、赤道と比べると極で約0.5%大きくなる 。 同じ2つの要因は、実効重力の方向にも影響を与える。 ®ã¯ç„¡è¦–できる程度です)、遠心力が変わるために重力も変わるのです。, (遠心力の大きさは、最大となる赤道上で万有引力の約290分の1です). 例えばロケット発射基地は多くが赤道付近に作られます。ここまでくれば理由はもう分かりますね。「赤道上は重力が弱く、宇宙に飛び出すためのエネルギーが少なくて済む」からです。, ちなみに日本のロケット発射基地である「種子島宇宙センター」は鹿児島県にあり、北緯30°に位置します。 重力加速度が最も大きくなるのは北極点、南極点です。そこから緯度が小さくなるに従って重力加速度も小さくなり、緯度が最小、すなわち赤道上で重力加速度は最も小さくなります(北極、南極では約9.83 m/s 2 、赤道上では約9.78 m/s 2)。 地球の重力(ちきゅうのじゅうりょく)は、地球が地表の上または近くにある物体に及ぼす加速度である。国際単位系では、メートル毎秒毎秒またはニュートン毎キログラムで測定される。約9.81 m/s2の値であり、つまり空気抵抗を無視すれば、地表近くで自由落下する物体の速度は毎秒9.81 m/sずつ増加する。この量は、小文字のgで表されることがある(一方、重力定数は大文字のGで表される)。, 重力加速度と地上の物体に働く下向きの重力の間には、ニュートンの運動方程式 (F = ma) で与えられる直接的な関係がある。しかし、正味の加速度には、地球の自転のような他の要因も寄与する。, 地球の重力の正確な強さは、場所によって変わる。標準重力として知られる地表の名目上の平均値は、9.80665 m/s2であり、gn、ge(この表記は地球の赤道上の名目値9.78033 m/s2を表す場合もある)、g0、gee、または単にg等とも表される。gの記号は、グラムを表す記号gと混同しやすいが、こちらは斜体にならない[1][2]。, 完全な球形で均一な密度(または中心からの距離のみに比例して密度が変化)の場合、重力場は地表上の全ての点で均一な大きさで、常に球の中心を向く。しかし、地球はこの理想的な球とは若干異なっており、その表面上で、重力の大きさや方向はかなり差異が生じている。さらに、「実効重力」や「見かけの重力」と呼ばれる、地球が物体に及ぼす正味の力は、地球の自転への内部の応答等、様々な要因によっても変化する。鉛直によってこの実効重力を測定することができる。, 地球の実効重力の強さに影響を与える要素には、緯度、高度、当該地点の地形、地質等がある。, 地表の見かけの重力は、ペルーのワスカランの9.7639 m/s2から北極海海面の9.8337 m/s2まで、約0.7%の差異がある[3]。大都市では、クアラルンプールやメキシコシティ、シンガポールの9.766 m/s2からオスロやヘルシンキの9.825 m/s2までの差異がある。, 地球の表面は回転しており、そのため慣性系ではない。赤道付近の緯度では、地球の自転によって生じる外向きの遠心力は、極付近の緯度よりも大きい。この力は、地球の重力を赤道付近で最大0.3%打ち消し、見かけの下向きの加速度を減少させる。, 緯度によって重力が異なる2番目の原因は、地球の赤道付近の膨らみにより、赤道上の物体の方が地球の中心からの距離が遠くなる効果である。この力は、2つの物体の間の重力相互作用に由来するため、その間の距離の2乗に反比例し、赤道上の物体は、極の物体よりも重力に引かれる力が弱くなる。, これらの効果により、海面の重力加速度は、赤道付近で9.780 m/s2なのに対し、極付近で9.832 m/s2となり、物体の重量は、赤道と比べると極で約0.5%大きくなる[4][5]。, 同じ2つの要因は、実効重力の方向にも影響を与える。赤道からも極からも離れた場所では、実効重力の方向は正確に地球の中心を指さず、いくらか反対側の極を向いたジオイドの表面に垂直な方向を指す。この偏移の約半分は慣性のせいであり、もう半分は赤道の余分な質量のために真の重力の方向が変化しているせいである。, 高度が高くなると地球の中心からの距離が離れるため、重力は高度が上がるにつれて減少する。他の条件が全て同じであれば、海面高から高度9,000 mまで上ると、重量は約0.29%減少する(見かけの重量に影響を与える追加の要因には、高度が上がると空気の密度が減少し、物体の浮力が減少するというのもある[6]。これにより、高度9,000 mではヒトの体重は約0.08%増加する)。, 軌道上の宇宙飛行士は、地球の重力から「逃げる」のに十分高い高度を飛行しているため無重力であるという良くある誤解がある。実際は、スペースシャトルの典型的な高度である400km程度では、地表の約90%もの強さの重力が残っている。無重力は、実際は軌道上の物体が自由落下していることに由来する[7]。, 地面の隆起の効果は、地面の密度に依存する。山脈の上空3万フィートを飛行する者は、同じ高さの海面上を飛行する者と比べてより大きい重力がかかる。しかし、地表に立っている者は、高度が上がるほど小さい重力がかかる。, ここで、ghは高度hの重力加速度、reは地球の平均半径、g0は標準重力加速度である。この公式は、地球を半径に沿って質量が対称に分布する完全な球として扱っている。さらに正確な数学的取扱いについては下記で述べる。, 地球のおおよその密度の深度依存は、質量は球対称に分布する(深度のみに依存し、緯度や経度には関係しない)と仮定することで得られる。このような天体の場合、重力加速度は中心に向かう。中心から距離rの地点の重力は、半径rの球内部の質量のみに依存し、外部からの全ての寄与は相殺される。これは重力の逆2乗則の帰結である。また、全ての質量が地球の中心に集まっていた場合は、重力は同一となるという帰結も得られる。従って、この半径rでの重力加速度g(r)は[8]、, となる。ここでGは重力定数、M(r)は半径rの球内部の合計質量である。地球が一定の密度ρを持つと仮定すると、質量はM(r) = (4/3)πρr3となり、重力の深度依存性は、, 半径rの増加にともなって密度が中心のρ0から地表のρ1まで線形に増加するとすれば、ρ(r) = ρ0 - (ρ0 - ρ1) r / reとなり、重力の深度依存性は、, 地震波の到達時間によって推測できる密度と重力の真の深度依存は、以下のグラフで示される。, 山脈の存在等の局地的な地形の差異や、付近の岩の密度等の局地的な地質の差異は、地球の重力場の変動の要因となり、これは重力異常として知られる。これらの異常の一部は非常に広範囲になることがあり、海面を膨らませたり振り子時計を狂わせたりすることがある。, これらの重力異常の研究は、重力地球物理学の基礎となった。変動は高感度の重力計で計測され、地形やその他の既知の要因の効果を除外し、その結果のデータから結論が出される。このような技術は現在、原油や鉱物を探す採鉱者によって用いられている。しばしば鉱石を含んでいる密度の大きい岩は、通常の地表よりも重力場が高くなる。密度の小さい堆積岩の場合はその逆である。, 空中では、物体には浮力がかかり、見かけの重力の強さを減少させる。この効果の大きさは、空気の密度(即ち気圧)に依存する。, 潮の原因にもなっている月や太陽の重力の影響は地球の見かけの重力の強さに対しては、非常に小さく、相対位置に依り、一日を通して2 μm/s2 (0.2 mGal)程度の変化である。, 以下の表は、世界中の様々な都市での重力加速度を示す[10]。掲載された都市の中で、最も低いのはメキシコシティ(9.776 m/s2)で最も高いのはアンカレッジ(9.826 m/s2)である。, これは1967年の国際標準重力公式である。ヘルメルト方程式やクレロー方程式とも呼ばれる[11]。この式は、以下のように書くこともできる。, 海面での重力による加速度gを得るためには、この式に重力定数Gと地球質量m1、地球半径r の値を代入すればよい。, この式により得られたgの値は、おおよそ測定値と一致する。誤差は、上述したいくつかの因子によるものである。, この計算で用いたm1とrの値にはかなりの誤差があり、Gの値も正確に測定するのはかなり難しい。, 逆にG、g、rの値が既知であれば、地球の質量m1が推定できる。この方法は、ヘンリー・キャヴェンディッシュによって用いられた。, 下の表は、太陽、月、太陽系のそれぞれの惑星、その主要な衛星、冥王星、エリスの表面における重力加速度を比較している。木星型惑星(木星、土星、天王星、海王星)の場合、「表面」は、雲頂を意味している。太陽の場合、「表面」は光球を意味している。この表の中の値は、惑星の自転による効果や木星型惑星の雲頂の風の速度を考慮したものではなく、したがって、一般的に言えば極付近での真の重力に近い値である。参考として、物体が100 m落下する時間とその時の速度が示されている。空気抵抗は無視している。, http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf, New ultra-high resolution picture of Earth's gravity field, http://www.space-electronics.com/Literature/Precise_Measurement_of_Mass.PDF, "I feel 'lighter' when up a mountain but am I? 地球のような球体をイメージして、それを頭の中で回転させてみてください。, 回転軸となる場所に近いほどゆったりと周り、軸から遠くなるほど早く回転するのが分かるでしょうか? 先に, 極と赤道での重力の差は, 約0.5%であると述べたが, 遠心力の影響だけではその差は生じない. 地球に引力があるのはご存知だと思います。 これらの引力と遠心力の関係から、重力は赤道に近づくほど小さく、極点に近づくほど大きくなります。 そのため、沖縄と北海道で同じ物をはかっても、沖縄の方が重力が小さいために軽く表示されてしま … ", https://web.archive.org/web/20131113201057/http://www.gps.caltech.edu/uploads/File/People/dla/DLApepi81.pdf, Gravitational Fields Widget as of Oct 25th, 2012, GRACE ? 重力が小さいとどうなるのですか? 重力が小さくなった状態で体重計にのると体重計の数字が小さくなります。つまり体が軽くなったと言うことです。重力がなくなると体が浮きます。 極は引力が強く、遠心力がありません。赤道は引力が弱く、遠心力が強く働きます。, つまりは物の重さは極では重く、赤道では軽くなるのです。 赤道では重力が小さく、北極・南極では重力が大きい理由は、赤道の方が北極・南極よりも物体にかかる遠心力が大きいから。 北極・南極の方が赤道よりも重力が約0.5%大きくなり、北極・南極で体重を測る方が赤道よりも約0.5%分増える。 道よりも東京、東京よりも沖縄の方が同じ体重計ではかった場合、体重は軽く表示されます。, タニタの体組成計の取扱説明書。最も多いもので地域を16区分しています, 重力とは「引力」と「遠心力」を合わせた力のこと, タニタの体組成計の取扱説明書。地域設定に関して書かれたページです, 体重計「地域設定」って意味あるの? 重力の違いで体重表示に影響が. 理由は地球の中心からの距離が一定でないのと、遠心力が一定でないためです。, 質量を持つ物体はお互いに自分方向に引っ張ろうとする力が働きます。 赤道上でのコリオリの力について、質問です。赤道上では、働かない、と言われますが、重力に対し「直角方向」に動く物は、そうだと思いますが…例えば、真上にロケットを打ち上げた時、見かけ上、西へずれるのではないでしょうか?(同様に 赤道では地球の自転の角速度ω(=7.269×10-5rad・s-1 )として、mr e ω 2 の遠心力もはたらいている。 つまり、赤道での重力は極での重力より、1%程度小さくなっていることがわかる。極で体重60.0kgの人は、赤道では59.4kg(600gものダイエット! ¦è¾ºã® m も大きくなるので、g の大きさに変化は無いということです。, つまり、空気抵抗が無ければ、落下の速さ(重力加速度)は物体の形、大きさ、質量に依らないのです。, かの有名なアイザック・ニュートンのことです。1642年~1727年、イギリス。物理学の祖といえる人です。, 引力が無ければ2つの物体は離れ離れになってしまいます。, 厳密には、惑星と太陽の質量、に比例なのですが、今は太陽系の惑星のことだけを考えているので太陽の質量は省略します。, ニュートンと同じトリニティ・カレッジ出身。, この数値はちょっと面白く、発表する機関によって数値がまちまちです。発表する年によっても違います。物理の根幹をなす数値なのに困ったものです。測定するのが難しいようです。測定が難しいほど小さい値だともいえます。, 遠心力が最も大きくなる赤道上でも約 1/300 です。.

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