Przyspieszenie grawitacyjne
Przyspieszenie, jakie uzyskuje obiekt na skutek działania siły grawitacji, nazywamy przyspieszeniem ziemskim. Jego jednostką w układzie SI jest m/s2. Przyspieszenie grawitacyjne jest wektorem, co oznacza, że ma zarówno wielkość jak i kierunek. Przyspieszenie ziemskie na powierzchni Ziemi oznaczane jest literą g. Jego standardowa wartość wynosi 9,80665 m/s2 (32,1740 ft/s2). Jednakże rzeczywiste przyspieszenie ciała w spadku swobodnym zmienia się w zależności od położenia.
Dlaczego cięższe obiekty nie spadają szybciej niż lżejsze
Isaac Newton ustalił, że siła wypadkowa równa się masa razy przyspieszenie, czyli w symbolach F = m a {displaystyle F=ma}
. Można to przekształcić, aby otrzymać a = F m {displaystyle a={frac {F}{m}}}. 
. Im większa jest masa spadającego obiektu, tym większa jest siła przyciągania grawitacyjnego, która przyciąga go w kierunku Ziemi. W powyższym równaniu jest to F {{displaystyle F}} 
. Jednak to, ile razy siła staje się większa lub mniejsza, jest równe temu, ile razy masa staje się większa lub mniejsza, przy czym stosunek ten pozostaje stały. W każdej sytuacji F m {frac {F}{m}} 
znosi się do równomiernego przyspieszenia około 9,8 m/s2. Oznacza to, że wszystkie swobodnie spadające obiekty, niezależnie od ich masy, przyspieszają z taką samą prędkością.
Rozważmy następujące przykłady:
a = 49 N 5 k g = 9,8 N / k g = 9,8 m / s 2 {displaystyle a={frac {49,™mathrm {N} {{frac {5,\mathrm {kg} N/kg}} =9,8 m/s^{2}} } 
a = 147 N 15 k g = 9,8 N / k g = 9,8 m / s 2 {displaystyle a={frac {147,™mathrm {N} } {{frac {15},™mathrm {kg} }} =9,8 ∗mathrm {N/kg} =9,8 ∗mathrm {m/s^{2}} } 
Przyspieszenie powierzchniowe
W zależności od położenia, obiekt na powierzchni Ziemi spada z przyspieszeniem pomiędzy 9,76 a 9,83 m/s2 (32,0 a 32,3 ft/s2).
Ziemia nie jest dokładnie kulista. Jest podobna do "zgniecionej" kuli, której promień na równiku jest nieco większy od promienia na biegunach. Ma to wpływ na lekkie zwiększenie przyspieszenia grawitacyjnego na biegunach (ponieważ jesteśmy blisko środka Ziemi, a siła grawitacji zależy od odległości) i lekkie zmniejszenie go na równiku. Ponadto, ze względu na przyspieszenie dośrodkowe, przyspieszenie wywołane siłą grawitacji jest nieco mniejsze na równiku niż na biegunach. Zmiany gęstości skał pod powierzchnią ziemi lub obecność gór w pobliżu mogą nieznacznie wpływać na przyspieszenie grawitacyjne.
Wysokość nad poziomem morza
Przyspieszenie obiektu zmienia się wraz z wysokością. Zmiana przyspieszenia grawitacyjnego w zależności od odległości od środka Ziemi jest zgodna z prawem odwrotności kwadratu. Oznacza to, że przyspieszenie grawitacyjne jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości od środka Ziemi. W miarę podwajania odległości przyspieszenie grawitacyjne maleje o współczynnik 4. W miarę potrajania odległości przyspieszenie grawitacyjne maleje o współczynnik 9 itd.
Przyspieszenie grawitacyjne ∝ 1 odległość 2 {displaystyle {{mbox{przyspieszenie grawitacyjne}}} ∝ {{frac {1}{{mbox{distance}}^{2}}}}}. 
przyspieszenie grawitacyjne × odległość 2 = k {{displaystyle {{przyspieszenie grawitacyjne}} razy {{przyspieszenie grawitacyjne{odległość}}^{2}}} ={k}} 
Na powierzchni Ziemi przyspieszenie spowodowane grawitacją wynosi około 9,8 m/s2 (32 ft/s2). Średnia odległość do środka Ziemi wynosi 6 371 km (3 959 mi).
k = 9,8 × 6371 2 {{displaystyle {k}}={{mbox{9,8}}} ^{2}} razy {{mbox{6371}}}. 
Korzystając ze stałej k {stala k} 
, możemy obliczyć przyspieszenie grawitacyjne na pewnej wysokości.
przyspieszenie grawitacyjne = k odległość 2 {{displaystyle {{przyspieszenie grawitacyjne}} ={frac {k}{{przyspieszenie grawitacyjne}}^{2}}}}}. 
Przykład: Znajdź przyspieszenie spowodowane grawitacją na wysokości 1000 km (620 mi) nad powierzchnią Ziemi.
6371 + 1000 = 7371 {styl 6371+1000=7371} 
∴ Odległość od środka Ziemi wynosi 7.371 km (4.580 mi).
Przyspieszenie grawitacyjne = 9,8 × 6371 2 7371 2 ≈ 7,3 {{displaystyle}} = {{frac {{mbox{9,8}}}} razy {{mbox{6371}^{2}}}{{mbox{7371}}^{2}}}}} {approx 7,3}}. 
∴ Przyspieszenie spowodowane grawitacją na wysokości 1000 km (620 mi) nad powierzchnią Ziemi wynosi 7,3 m/s2 (24 ft/s2).
Przyspieszenie grawitacyjne na linii Kármána, granicy między atmosferąziemską a przestrzenią kosmiczną, która leży na wysokości 100 km (62 mil), jest tylko o około 3% mniejsze niż na poziomie morza.
Zmiana przyspieszenia grawitacyjnego wraz z wysokością obiektu
Pytania i odpowiedzi
P: Czym jest przyspieszenie grawitacyjne?
O: Przyspieszenie grawitacyjne to przyspieszenie uzyskiwane przez obiekt z powodu siły grawitacji.
P: Jaka jest jednostka przyspieszenia grawitacyjnego w układzie SI?
O: Jednostką przyspieszenia grawitacyjnego w układzie SI jest m/s2.
P: Czy przyspieszenie grawitacyjne jest skalarem czy wektorem?
O: Przyspieszenie grawitacyjne jest wektorem, ponieważ ma zarówno wielkość, jak i kierunek.
P: Jakiego symbolu używa się do przedstawienia przyspieszenia grawitacyjnego na powierzchni Ziemi?
O: Symbolem używanym do przedstawienia przyspieszenia grawitacyjnego na powierzchni Ziemi jest g.
P: Jaka jest standardowa wartość przyspieszenia grawitacyjnego na powierzchni Ziemi?
O: Standardowa wartość przyspieszenia grawitacyjnego na powierzchni Ziemi wynosi 9,80665 m/s2 (32,1740 ft/s2).
P: Czy rzeczywiste przyspieszenie ciała spadającego swobodnie zmienia się w zależności od lokalizacji?
O: Tak, rzeczywiste przyspieszenie ciała spadającego swobodnie zmienia się w zależności od lokalizacji.
P: Jaka jest definicja przyspieszenia grawitacyjnego?
O: Przyspieszenie grawitacyjne to przyspieszenie uzyskiwane przez obiekt w wyniku działania siły grawitacji i jest reprezentowane przez literę g o standardowej wartości 9,80665 m/s2 na powierzchni Ziemi, podczas gdy rzeczywiste przyspieszenie może się różnić w zależności od lokalizacji.
