La aceleración estándar de la gravedad o aceleración estándar de caída libre , a menudo llamada simplemente gravedad estándar y denotada por ɡ 0 o ɡ n , es la aceleración gravitacional nominal de un objeto en el vacío cerca de la superficie de la Tierra . Es una constante definida por norma como 9,806 65 m/s 2 (aproximadamente 32,174 05 pies/s 2 ). Este valor fue establecido por la III Conferencia General de Pesas y Medidas (1901, CR 70) y se utilizó para definir el peso estándar de un objeto como el producto de su masa y esta aceleración nominal . [1] [2] La aceleración de un cuerpo cerca de la superficie de la Tierra se debe a los efectos combinados de la gravedad y la aceleración centrífuga de la rotación de la Tierra (pero esta última es lo suficientemente pequeña como para ser insignificante para la mayoría de los propósitos); el total (la gravedad aparente) es aproximadamente un 0,5% mayor en los polos que en el ecuador . [3] [4]
Aunque el símbolo ɡ se utiliza a veces para la gravedad estándar, ɡ (sin sufijo) también puede significar la aceleración local debida a la gravedad local y la aceleración centrífuga, que varía según la posición de cada uno en la Tierra (ver Gravedad de la Tierra ). El símbolo ɡ no debe confundirse con G , la constante gravitacional , ni con g, el símbolo del gramo . La ɡ también se utiliza como unidad para cualquier forma de aceleración, con el valor definido como anteriormente; ver fuerza g .
El valor de ɡ 0 definido anteriormente es un valor nominal medio en la Tierra, originalmente basado en la aceleración de un cuerpo en caída libre al nivel del mar en una latitud geodésica de 45°. Aunque la aceleración real de la caída libre en la Tierra varía según la ubicación, la cifra estándar anterior siempre se utiliza con fines metrológicos . En particular, dado que es la relación entre el kilogramo-fuerza y el kilogramo , su valor numérico cuando se expresa en unidades coherentes del SI es la relación entre el kilogramo-fuerza y el newton , dos unidades de fuerza .
Ya en los primeros días de su existencia, el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) procedió a definir una escala termométrica estándar , utilizando el punto de ebullición del agua. Dado que el punto de ebullición varía con la presión atmosférica , el CIPM necesitaba definir una presión atmosférica estándar. La definición que eligieron se basó en el peso de una columna de mercurio de 760 mm. Pero como ese peso depende de la gravedad local, ahora también necesitaban una gravedad estándar. La reunión del CIPM de 1887 decidió lo siguiente:
El valor de esta aceleración estándar de la gravedad es igual a la aceleración de la gravedad en la Oficina Internacional (junto al Pabellón de Breteuil ) dividida por 1,0003322, coeficiente teórico necesario para convertir a una latitud de 45° al nivel del mar. [5]
Todo lo que se necesitaba para obtener un valor numérico de la gravedad estándar era ahora medir la fuerza gravitacional en la Oficina Internacional . Esta tarea fue encomendada a Gilbert Étienne Defforges del Servicio Geográfico del Ejército francés. El valor que encontró, basándose en mediciones tomadas en marzo y abril de 1888, fue 9,80991(5) m⋅s −2 . [6]
Este resultado sirvió de base para determinar el valor que todavía se utiliza hoy en día para la gravedad estándar. La tercera Conferencia General de Pesas y Medidas , celebrada en 1901, adoptó una resolución declarando lo siguiente:
El valor adoptado en el Servicio Internacional de Pesas y Medidas para la aceleración estándar debida a la gravedad terrestre es 980,665 cm/s 2 , valor ya establecido en las leyes de algunos países. [7]
El valor numérico adoptado para ɡ 0 se obtuvo, de acuerdo con la declaración CIPM de 1887, dividiendo el resultado de Defforges (980,991 cm⋅s −2 en el sistema cgs entonces en boga ) por 1,0003322, sin tomar más dígitos de los justificados considerando la incertidumbre en el resultado.