Gravedad de la tierra


La gravedad de la Tierra , denotada por g , es la aceleración neta que se imparte a los objetos debido al efecto combinado de la gravitación (de la distribución de masa dentro de la Tierra ) y la fuerza centrífuga (de la rotación de la Tierra ). [2] [3]

En unidades SI, esta aceleración se mide en metros por segundo al cuadrado (en símbolos, m / s 2 om · s −2 ) o de manera equivalente en newtons por kilogramo (N / kg o N · kg −1 ). Cerca de la superficie de la Tierra, la aceleración gravitacional es de aproximadamente 9,81 m / s 2 (32,2 pies / s 2 ), lo que significa que, ignorando los efectos de la resistencia del aire , la velocidad de un objeto que cae libremente aumentará en unos 9,81 metros (32,2 pies) por segundo cada segundo. Esta cantidad a veces se denomina informalmentepequeña g (en contraste, la constante gravitacional G se conoce como gran G ).

La fuerza precisa de la gravedad de la Tierra varía según la ubicación. El valor "promedio" nominal en la superficie de la Tierra, conocido como gravedad estándar , es, por definición, 9,80665 m / s 2 (32,1740 pies / s 2 ). [4] Esta cantidad se denota de diversas formas como g n , g e (aunque esto a veces significa el valor ecuatorial normal en la Tierra, 9,78033 m / s 2 (32,0877 pies / s 2 )), g 0 , gee o simplemente g (que también se utiliza para el valor local de la variable).

El peso de un objeto en la superficie de la Tierra es la fuerza hacia abajo sobre ese objeto, dada por la segunda ley de movimiento de Newton , o F = ma ( fuerza = masa × aceleración ). La aceleración gravitacional contribuye a la aceleración total de la gravedad, pero otros factores, como la rotación de la Tierra, también contribuyen y, por tanto, afectan el peso del objeto. La gravedad normalmente no incluye la atracción gravitacional de la Luna y el Sol, que se contabilizan en términos de efectos de marea . Es una cantidad vectorial (física) y su dirección coincide con una plomada .

Una esfera perfecta no giratoria de densidad de masa uniforme, o cuya densidad varía únicamente con la distancia desde el centro ( simetría esférica ), produciría un campo gravitacional de magnitud uniforme en todos los puntos de su superficie . La Tierra está girando y tampoco es esféricamente simétrica; más bien, es un poco más plano en los polos mientras que abulta en el ecuador: un esferoide achatado . En consecuencia, existen ligeras desviaciones en la magnitud de la gravedad en su superficie.

La gravedad en la superficie de la Tierra varía alrededor del 0,7%, desde 9,7639 m / s 2 en la montaña Nevado Huascarán en Perú hasta 9,8337 m / s 2 en la superficie del Océano Ártico . [5] En las grandes ciudades, varía de 9,7806 [6] en Kuala Lumpur , Ciudad de México y Singapur a 9,825 en Oslo y Helsinki .


Gravedad de la Tierra medida por la misión GRACE de la NASA , que muestra desviaciones de la gravedad teórica de una Tierra idealizada y lisa, el llamado elipsoide terrestre . El rojo muestra las áreas donde la gravedad es más fuerte que el valor estándar uniforme y el azul muestra las áreas donde la gravedad es más débil. ( Versión animada ) [ 1]
Las diferencias de gravedad de la Tierra alrededor del continente antártico.
El gráfico muestra la variación de la gravedad en relación con la altura de un objeto sobre la superficie.
Distribución de la densidad radial de la Tierra según el Modelo Terrestre de Referencia Preliminar (PREM). [12]
Gravedad de la Tierra según el Modelo Terrestre de Referencia Preliminar (PREM). [12] Se incluyen dos modelos para una Tierra esféricamente simétrica a modo de comparación. La línea recta de color verde oscuro corresponde a una densidad constante igual a la densidad media de la Tierra. La línea curva de color verde claro corresponde a una densidad que disminuye linealmente desde el centro hasta la superficie. La densidad en el centro es la misma que en el PREM, pero la densidad de la superficie se elige de modo que la masa de la esfera sea igual a la masa de la Tierra real.
Mapa de anomalías de gravedad de GRACE