Putoamiskiihtyvyys
Putoamiskiihtyvyys (tunnus g [1]) on taivaankappaleen (esimerkiksi Maa) vetovoiman putoaville kappaleille aiheuttama kiihtyvyys. Putoava kappale on maanpinnan suhteen tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä (jos ilmanvastusta ei huomioida). Riittävän korkealta putoavan, ja riittävän ilmanvastuksen omaavan, kappaleen kohdalla ilmanvastuksen vastustava vaikutus kasvaa kuitenkin yhtä suureksi kuin painovoima, eikä putoavan kappaleen nopeus enää kasva.
Putoamiskiihtyvyyden arvoksi, niin sanotuksi normaaliputoamiskiihtyvyydeksi Maassa määritetään 9,80665 m/s2 (leveysaste 45)[1], mutta tosiasiassa se vaihtelee maapallon eri kohdissa maapallon pyörimisen aiheuttaman navoiltaan litistyneisyyden ja keskipakoisvoiman vuoksi.[2] Usein käytetään putoamiskiihtyvyydelle pyöristettyä arvoa 9,81 m/s2. Tämä ei kuitenkaan esimerkiksi Suomessa ole täysin käypä pyöristys, sillä lähes koko maassa aivan pohjoisimpia osia lukuun ottamatta putoamiskiihtyvyys pyöristyy kahdella desimaalilla arvoon 9,82 m/s2. Putoamiskiihtyvyys Helsingissä on noin 9,819 m/s2, ja tämä arvo kasvaa pohjoiseen mentäessä.[3] Kappaleeseen kohdistuu maapallon pohjoisnavalla ja etelänavalla noin 0,5 prosenttia suurempi vetovoima kuin päiväntasaajalla.
Putoamiskiihtyvyydelle minkä tahansa planeetan pinnalla saadaan likimain oikea arvo seuraavalla kaavalla:
- ,
jossa g on putoamiskiihtyvyys, R etäisyys planeetan keskipisteestä, M planeetan massa ja G gravitaatiovakio. Poikkeamia aiheuttavat planeetan pyörimisliike ja massan epätasainen jakautuminen.
SI-järjestelmässä gravitaatiovakio G = 6,67430(15) × 10-11 m3 kg-1 s-2. Vakion suhteellinen epätarkkuus on 22 ppm. [4]
Lentotekninen merkitys muokkaa
Lentotekniikassa, etenkin sotilasilmailussa, puhutaan kuormitusmonikerrasta (G-voimasta tai "G":stä), joka on putoamiskiihtyvyyden monikerta. Lentokoneen rakenteet kestävät sen rakennemassan, sen rahdin ja polttoaineen massat vain tiettyyn rajaan asti. Aerodynaamisten ja propulsiovoimien lisäksi lentokoneeseen vaikuttaa kiihtyvyyskuorma, joka on massan, putoamiskiihtyvyyden ja kuormitusmonikertojen määrän tulo.lähde?
Katso myös muokkaa
- Putoamisliike
- Gal, putoamiskiihtyvyyden yksikkö
Lähteet muokkaa
- ↑ a b Suomen Standardoimisliitto: SI-opas (myös painettuna, ISBN 952-5420-93-0) (PDF) (Sivu 14.) SFS-oppaat. 04.11.2002. Suomen Standardoimisliitto. Viitattu 22.12.2011.
- ↑ Baird, C.S.: Do I weigh less on the equator than at the North Pole? Science Questions with Surprising Answers. Viitattu 20.12.2021.
- ↑ Putoamiskiihtyvyys 2016. Maanmittauslaitos. Viitattu 9.12.2021.
- ↑ Tiesinga, E, Mohr, P.J., Newell, D.B. & Taylor, B.N.: Database developed by J. Baker, M. Douma, and S. Kotochigova. (Web Version 8.0) Database developed by J. Baker, M. Douma, and S. Kotochigova. (Web Version 8.0). 2019. Viitattu 17.4.2023.